JP2019517797A - Semibiosynthetic production of fatty alcohols and fatty aldehydes - Google Patents

Semibiosynthetic production of fatty alcohols and fatty aldehydes Download PDF

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Abstract

【課題】脂肪アルコールおよび脂肪アルデヒドの半生合成的生産に関する。【解決手段】本出願は、生物源からの1つまたは複数の不飽和脂質部分の入手または生産を、1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドへの1つまたは複数の不飽和脂質部分の非生物学的手段による変換と組み合わせることにより、1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法に関する。本出願は、1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産のための生合成経路を有する組換え微生物にも関する。1つまたは複数の脂肪アルコールは1つまたは複数の対応する脂肪酢酸にさらに化学的に変換することが可能である。本明細書に記載される方法により生産される1つもしくは複数の脂肪アルコール、1つもしくは複数の脂肪アルデヒドおよび/または1つもしくは複数の脂肪酢酸は、1つもしくは複数の昆虫フェロモン、1つもしくは複数の香料、1つもしくは複数の調味料、または1つもしくは複数のポリマー中間体であってもよい。【選択図】図1The present invention relates to the semibiosynthetic production of fatty alcohols and fatty aldehydes. The present application relates to the acquisition or production of one or more unsaturated lipid moieties from a biological source, to one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes. The present invention relates to a process for producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties by combining with the conversion by non-biological means of unsaturated lipid moieties of . The application also relates to a recombinant microorganism having a biosynthetic pathway for the production of one or more unsaturated lipid moieties. One or more fatty alcohols can be further chemically converted to one or more corresponding fatty acetic acids. One or more fatty alcohols, one or more fatty aldehydes and / or one or more fatty acetic acids produced by the methods described herein may be one or more insect pheromone, one or more There may be multiple flavors, one or more seasonings, or one or more polymer intermediates. [Selected figure] Figure 1

Description

[0001] 本出願は2016年6月6日提出の米国特許仮出願第62/346,335号の優先権の利益を主張するものであり、この文献はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。 This application claims the benefit of priority of US Provisional Patent Application No. 62 / 346,335, filed Jun. 6, 2016, which is incorporated herein by reference in its entirety Be

[0002] 本出願に関連する配列表は紙コピーに代わってテキスト形式で提供され、参照により本明細書に組み込まれる。配列表を含有するテキストファイルの名称はPRVI-017_01WO_SeqList_ST25.txt.である。テキストファイルは約103KBであり、2017年6月5日に作成され、EFS−Webを介して電子的に提出されている。 [0002] A sequence listing related to the present application is provided in text form instead of a paper copy, and is incorporated herein by reference. The name of the text file containing the sequence listing is PRVI-017_01 WO_SeqList_ST25.txt. The text file is about 103 KB, is created on June 5, 2017, and is submitted electronically via EFS-Web.

[0003] 本出願は、1つもしくは複数の天然に存在する生物から1つもしくは複数の不飽和脂質部分を入手しまたは1つもしくは複数の不飽和脂質部分の生産のための生合成経路を含むように操作された1つもしくは複数の組換え微生物において1つもしくは複数の不飽和脂質部分を生産し、1つもしくは複数の不飽和脂質部分を1つもしくは複数の遊離脂肪酸(FFA)および/または1つもしくは複数の脂肪酸アルキルエステル(FAAE)に化学的に変換し、1つもしくは複数のFFAおよび/または1つもしくは複数のFAAEを還元し、還元により1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産することにより、1つもしくは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法に関する。1つまたは複数の脂肪アルコールは1つまたは複数の対応する脂肪酢酸(fatty acetates)に化学的にさらに変換することが可能である。1つもしくは複数の脂肪アルコール、1つもしくは複数の脂肪アルデヒドおよび/または1つもしくは複数の脂肪酢酸は、昆虫フェロモン、香料、風味およびポリマー中間体として有用であり得る。本出願は、不飽和脂質部分の生合成で有用な組換え微生物ならびに1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを含む組成物にさらに関する。 [0003] The application includes biosynthetic pathways for obtaining one or more unsaturated lipid moieties from one or more naturally occurring organisms or for producing one or more unsaturated lipid moieties. Produce one or more unsaturated lipid moieties in one or more recombinant microorganisms engineered as such, and one or more unsaturated lipid moieties with one or more free fatty acids (FFAs) and / or Chemically convert to one or more fatty acid alkyl ester (FAAE), reduce one or more FFAs and / or one or more FAAEs, reduce by reduction one or more fatty alcohols and / or one By producing one or more fatty aldehydes, one or more fatty alcohols and / or one or more fatty alcohol moieties from one or more unsaturated lipid moieties. Other relates to a process for producing one or more fatty aldehydes. One or more fatty alcohols can be further chemically converted to one or more corresponding fatty acetates. One or more fatty alcohols, one or more fatty aldehydes and / or one or more fatty acetic acids may be useful as insect pheromone, perfumes, flavors and polymer intermediates. The application further relates to a composition comprising a recombinant microorganism useful in the biosynthesis of unsaturated lipid moieties and one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes.

[0004] 世界的な食糧需要が高まるに従って、効果的な有害生物防除に対する要求が増加している。従来の殺虫剤は、容易に入手でき、即効性があり、信頼性が高いために一番使われている化学的駆除剤の1つである。しかし、これらの化学物質の過度の使用、誤用および乱用のせいで抵抗性の有害生物が現れ、自然生態環境が変わり、一部の場合では、環境破壊がもたらされた。 [0004] As global food demand increases, the demand for effective pest control is increasing. Conventional insecticides are one of the most widely used chemical repellents because they are readily available, fast-acting and reliable. However, due to the excessive use, misuse and abuse of these chemicals, resistant pests have emerged, the natural ecological environment has changed, and in some cases environmental destruction has resulted.

[0005] 有害生物集団を抑制するための昆虫フェロモンの使用は、従来の殺虫剤に代わる実行可能で、安全で、環境にやさしい選択肢としてますます普及してきた。1950年代後半のその発見以来、これらの分子は、大量捕獲、誘引殺虫、および交信攪乱(mating disruption)を含む種々の方法を通じて昆虫集団を減少させるのに有効性を示してきた。最後の方法は特に有害生物防除の非毒性手段であり、天然に存在するフェロモンを遮蔽して、それにより混乱および交信攪乱を引き起こす合成フェロモンの能力を利用する。 [0005] The use of insect pheromone to control pest populations has become increasingly popular as a viable, safe and environmentally friendly alternative to traditional insecticides. Since their discovery in the late 1950's, these molecules have been shown to be effective in reducing insect populations through a variety of methods, including mass capture, induced killing, and mating disruption. The last method is in particular a non-toxic means of pest control and exploits the ability of synthetic pheromone to shield the naturally occurring pheromone thereby causing confusion and distraction.

[0006] フェロモンは農業用の昆虫防除では著しい潜在力を有するが、現在利用できる技法を使用してフェロモンを合成するコストは非常に高く、そのために高価作物以外この持続可能な技術の広範囲にわたる使用は妨げられている。したがって、昆虫フェロモンならびに関連する香料、風味およびポリマー中間体のコスト効率の良い生産のための新規の技術を開発する既存の必要性がある。本発明者らは、低コスト供給原料由来の合成昆虫フェロモンを含む脂肪アルコールおよび/または脂肪アルデヒドの半生合成生産のための方法の開発によりこの必要性に取り組む。 [0006] Although pheromone has significant potential in agricultural insect control, the cost of synthesizing pheromone using currently available techniques is very high, so extensive use of this sustainable technology except for high value crops Is hampered. Thus, there is an existing need to develop new technologies for cost-effective production of insect pheromone and related flavors, flavors and polymeric intermediates. We address this need by developing a method for the semi-biosynthetic production of fatty alcohols and / or fatty aldehydes comprising synthetic insect pheromone from low cost feedstocks.

[0007] 本出願は、生物源からの1つまたは複数の不飽和脂質部分の入手または生産を、1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドへの1つまたは複数の不飽和脂質部分の非生物学的手段による変換と組み合わせることにより、1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法に関する。本出願は、1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産のための生合成経路を有する組換え微生物にも関する。本明細書に記載される方法により生産される1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドは、1つもしくは複数の昆虫フェロモン、1つもしくは複数の香料、1つもしくは複数の調味料、または1つもしくは複数のポリマー中間体であってもよい。 [0007] The present application relates to the acquisition or production of one or more unsaturated lipid moieties from a biological source into one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes. The invention relates to a method of producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties by combining with the conversion of unsaturated lipid moieties by non-biological means. The application also relates to a recombinant microorganism having a biosynthetic pathway for the production of one or more unsaturated lipid moieties. The one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes produced by the methods described herein can be one or more insect pheromone, one or more fragrances, one or more Or one or more polymer intermediates.

[0008] 一態様では、1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法は、1つまたは複数の天然に存在する生物から1つまたは複数の不飽和脂質部分を入手する工程、ならびに1つまたは複数の不飽和脂質部分を直接還元し、還元により1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する工程を含む。 [0008] In one aspect, a method of producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties is one or more naturally occurring organisms. Obtaining one or more unsaturated lipid moieties therefrom, as well as direct reduction of the one or more unsaturated lipid moieties and reduction to reduce one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes Includes production steps.

[0009] 別の態様では、1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法は、1つまたは複数の天然に存在する生物から1つまたは複数の不飽和脂質部分を入手する工程;1つまたは複数の不飽和脂質部分を1つまたは複数の遊離脂肪酸(FFA)に化学的に変換する工程;1つまたは複数のFFAを1つまたは複数の脂肪酸アルキルエステル(FAAE)にエステル化する工程;ならびに1つもしくは複数のFFAおよび/または1つもしくは複数のFAAEを還元する工程であって、還元により1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する、工程を含む。一実施形態では、FAAEは脂肪酸メチルエステル(FAME)を含む。 [0009] In another aspect, the method of producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties is one or more naturally occurring Obtaining one or more unsaturated lipid moieties from the organism; chemically converting one or more unsaturated lipid moieties to one or more free fatty acids (FFAs); one or more FFAs Esterifying one or more fatty acid alkyl esters (FAAE); and reducing one or more FFAs and / or one or more FAAEs, wherein the reduction results in one or more fats Including the step of producing alcohol and / or one or more fatty aldehydes. In one embodiment, FAAE comprises fatty acid methyl ester (FAME).

[0010] 別の態様では、1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法は、1つまたは複数の天然に存在する生物から1つまたは複数の不飽和脂質部分を入手する工程;1つまたは複数の不飽和脂質部分を1つまたは複数のFAAEに化学的に変換する工程;ならびに1つまたは複数のFAAEを還元する工程であって、還元により1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する、工程を含む。一実施形態では、FAAEは脂肪酸メチルエステル(FAME)を含む。 [0010] In another aspect, the method of producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties is one or more naturally occurring Obtaining one or more unsaturated lipid moieties from the organism; chemically converting one or more unsaturated lipid moieties to one or more FAAEs; and reducing one or more FAAEs The process comprises the process of producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes by reduction. In one embodiment, FAAE comprises fatty acid methyl ester (FAME).

[0011] 一実施形態では、1つまたは複数の天然に存在する生物は昆虫である。別の実施形態では、1つまたは複数の天然に存在する生物は昆虫ではない。一部の実施形態では、1つまたは複数の天然に存在する生物は、植物、藻類および細菌からなる群から選択される。一部の実施形態では、植物はヤマモガシ科およびクロウメモドキ科からなる群から選択される科由来である。ある特定の実施形態では、植物はGevuina属、Calendula属、Limnanthes属、Lunaria属、Carum属、Daucus属、Coriandrum属、Macadamia属、Myristica属、Licania属、Aleurites属、Ricinus属、Corylus属、Kermadecia属、Asclepias属、Cardwellia属、Grevillea属、Orites属、Ziziphus属、Hicksbeachia属、Hippophae属、Ephedra属、Placospermum属、Xylomelum属および/またはSimmondsia属由来の種を含む。いくつかの実施形態では、植物はGevuina avellana、Corylus avellana、Kermadecia sinuata、Asclepias syriaca、Cardwellia sublimis、Grevillea exul var.rubiginosa、Orites diversifolius、Orites revoluta、Ziziphus jujube、Hicksbeachia pinnatifolia、およびGrevillea decora由来の種を含む。一部の実施形態では、藻類は緑藻類を含む。ある特定の実施形態では、緑藻類はPediastrum属由来の種を含む。一部の実施形態では、緑藻類はPediastrum simplexを含む。一部の実施形態では、細菌はグラム陰性菌を含む。一部の実施形態では、グラム陰性菌はMyxococcus属由来の種を含む。ある特定の実施形態では、グラム陰性菌はMyxococcus xanthusを含む。一部の実施形態では、細菌はラン藻を含む。一部の実施形態では、ラン藻はSynechococcus属由来の種を含む。ある特定の実施形態では、ラン藻はSynechococcus elongatusを含む。 [0011] In one embodiment, the one or more naturally occurring organisms are insects. In another embodiment, the one or more naturally occurring organisms are not insects. In some embodiments, one or more naturally occurring organisms are selected from the group consisting of plants, algae and bacteria. In some embodiments, the plant is from a family selected from the group consisting of pokeweed family and buckthorn family. In a particular embodiment, the plant is Gevuina, Calendula, Limnanthes, Lunaria, Carum, Daucus, Coriandrum, Macadamia, Myristica, Licania, Aleurites, Ricinus, Corylus, Kermadecia. And species from the genera Asclepias, Cardwellia, Grevillea, Orites, Ziziphus, Hicksbeachia, Hippophae, Epopdra, Plasospermum, Xylomelum and / or Simmondsia. In some embodiments, the plants are Gevuina avellana, Corylus avellana, Kermadecia sinuata, Asclepias syriaca, Cardwellia sublimis, Grevillea exul var. and species from Rubiginosa, Orites diversifolius, Orites revoluta, Ziziphus jujube, Hicksbeachia pinnatifolia, and Grevillea decora. In some embodiments, the algae comprises green algae. In certain embodiments, the green algae comprises a species from the genus Pediastrum. In some embodiments, the green algae comprises Pediastrum simplex. In some embodiments, the bacteria comprises gram negative bacteria. In some embodiments, the gram negative bacteria comprises a species from the genus Myxococcus. In certain embodiments, the gram negative bacteria comprises Myxococcus xanthus. In some embodiments, the bacteria comprises cyanobacteria. In some embodiments, the cyanobacteria comprises a species from the genus Synechococcus. In certain embodiments, the cyanobacteria comprises Synechococcus elongatus.

[0012] 別の態様では、1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法は、1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産のための生合成経路を含むように操作された1つまたは複数の組換え微生物において1つまたは複数の不飽和脂質部分を生産する工程;1つまたは複数の不飽和脂質部分を1つもしくは複数の遊離脂肪酸(FFA)および/または1つもしくは複数の脂肪酸メチルエステル(FAAE)に化学的に変換する工程;ならびに1つもしくは複数のFFAおよび/または1つもしくは複数のFAAEを還元する工程であって、還元により1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する、工程を含む。一実施形態では、FAAEは脂肪酸メチルエステル(FAME)を含む。 [0012] In another aspect, a method of producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties comprises one or more unsaturated lipid moieties Producing one or more unsaturated lipid moieties in one or more recombinant microorganisms engineered to include a biosynthetic pathway for the production of a; one or more unsaturated lipid moieties; Chemically converting to or more free fatty acids (FFA) and / or one or more fatty acid methyl esters (FAAE); and reducing one or more FFAs and / or one or more FAAE Including the step of reducing to produce one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes. In one embodiment, FAAE comprises fatty acid methyl ester (FAME).

[0013] 一実施形態では、1つまたは複数の組換え微生物は1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産のために1つまたは複数の炭素源を使用する。別の実施形態では、1つまたは複数の炭素源は糖、グリセロール、エタノール、有機酸、アルカン、および/または脂肪酸を含む。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の炭素源はアルカンおよび脂肪酸からなる群から選択される。一部の実施形態では、1つまたは複数の組換え微生物はアルカンおよび/または脂肪酸に対して高い耐性を有する。一部の実施形態では、1つまたは複数の組換え微生物は脂質を蓄積する。他の実施形態では、1つまたは複数の組換え微生物は1つまたは複数の細菌および/または真菌を含む。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の真菌は含油性酵母(Oleaginous yeast)である。一実施形態では、含油性酵母はYarrowia属および/またはCandida属由来の種を含む。別の実施形態では、含油性酵母は、Yarrowia lipolyticaおよび/またはCandida viswanathii/tropicalisを含む。 [0013] In one embodiment, one or more recombinant microorganisms use one or more carbon sources for the production of one or more unsaturated lipid moieties. In another embodiment, the one or more carbon sources include sugars, glycerol, ethanol, organic acids, alkanes, and / or fatty acids. In certain embodiments, one or more carbon sources are selected from the group consisting of alkanes and fatty acids. In some embodiments, one or more recombinant microorganisms are highly resistant to alkanes and / or fatty acids. In some embodiments, one or more recombinant microorganisms accumulate lipids. In other embodiments, one or more recombinant microorganisms comprise one or more bacteria and / or fungi. In certain embodiments, the one or more fungi are oleaginous yeast. In one embodiment, the oleaginous yeast comprises species from the genera Yarrowia and / or Candida. In another embodiment, the oleaginous yeast comprises Yarrowia lipolytica and / or Candida viswanathii / tropicalis.

[0014] 一実施形態では、1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産のための生合成経路を含むように操作された1つまたは複数の組換え微生物は、1つもしくは複数のデサチュラーゼ、1つもしくは複数のアシルCoAオキシダーゼ、1つもしくは複数のアシルグリセロールリパーゼ、1つもしくは複数のフラボタンパク質ピリジンヌクレオチドシトクローム還元酵素、1つもしくは複数のエロンガーゼ、1つもしくは複数のチオエステラーゼ、1つもしくは複数のグリセロール−3−リン酸アシルトランスフェラーゼ、1つもしくは複数のリゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼ、1つもしくは複数のジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ、および/または1つもしくは複数の脂質結合タンパク質から選択される1つまたは複数の外因性生合成酵素を含む。別の実施形態では、1つまたは複数のデサチュラーゼは、脂肪アシルCoAデサチュラーゼおよび脂肪アシルACPデサチュラーゼからなる群から選択される。一部の実施形態では、1つまたは複数のフラボタンパク質ピリジンヌクレオチドシトクローム還元酵素は、シトクロームb5還元酵素およびNADPH依存性シトクロームP450還元酵素からなる群から選択される。一部の実施形態では、1つまたは複数のエロンガーゼは、ELO1、ELO2およびELO3、またはこれらの任意の組合せからなる群から選択される。一部の実施形態では、1つまたは複数のチオエステラーゼが、アシルACPチオエステラーゼおよびアシルCoAチオエステラーゼからなる群から選択される。一部の実施形態では、1つまたは複数のグリセロール−3−リン酸アシルトランスフェラーゼは、デュアルグリセロール−3−リン酸O−アシルトランスフェラーゼ/ジヒドロキシアセトンリン酸アシルトランスフェラーゼである。一部の実施形態では、1つまたは複数のリゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼは、SLC1、ALE1およびLOA1、またはこれらの任意の組合せからなる群から選択される。一部の実施形態では、1つまたは複数のジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼは、アシルCoA依存性アシルトランスフェラーゼおよびリン脂質:ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼからなる群から選択される。一部の実施形態では、1つもしくは複数の脂質結合タンパク質はステロールキャリアタンパク質2(SCP2)である。一部の実施形態では、1つまたは複数の外因性生合成酵素は、Saccharomyces、Yarrowia、Candida、Helicoverpa、Agrotis、Trichoplusia、Spodoptera、Ostrinia、Amyelois、Lobesia、Cydia、Grapholita、Lampronia、Sesamia、Plodia、Bombyx、Phoenix、Rattus、Arabidopsis、PlutellaおよびBicyclusからなる群から選択される属由来である。いくつかの実施形態では、1つまたは複数の外因性生合成酵素は、Saccharomyces cerevisiae、Yarrowia lipolytica、Candida albicans、Candida tropicalis、Candida viswanathii、Helicoverpa armigera、Helicoverpa zea、Agrotis segetum、Trichoplusia ni、Spodoptera littoralis、Spodoptera exigua、Amyelois transitella、Lobesia botrana、Cydia pomonella、Lampronia capitella、Grapholita molesta、Ostrinia scapulalis、Ostrinia furnacalis、Ostrinia nubilalis、Ostrinia latipennis、Ostrinia ovalipennis、Plodia interpunctella、Sesamia inferens、Bombyx mori、Phoenix dactylifera、Rattus norvegicus、Arabidopsis thaliana、Plutella xylostellaおよびBicyclus anynanaからなる群から選択される属由来である。 [0014] In one embodiment, one or more recombinant microorganisms engineered to include a biosynthetic pathway for the production of one or more unsaturated lipid moieties comprises one or more desaturases, 1 One or more acyl CoA oxidases, one or more acyl glycerol lipases, one or more flavoprotein pyridine nucleotide cytochrome reductase, one or more elongases, one or more thioesterases, one or more One or more selected from glycerol-3-phosphate acyltransferase, one or more lysophosphatidic acid acyltransferases, one or more diacylglycerol acyltransferases, and / or one or more lipid binding proteins It includes a plurality of exogenous biosynthetic enzyme. In another embodiment, the one or more desaturases are selected from the group consisting of fatty acyl CoA desaturases and fatty acyl ACP desaturases. In some embodiments, one or more flavoprotein pyridine nucleotide cytochrome reductase is selected from the group consisting of cytochrome b5 reductase and NADPH-dependent cytochrome P450 reductase. In some embodiments, the one or more elongases are selected from the group consisting of ELO1, ELO2 and ELO3, or any combination thereof. In some embodiments, one or more thioesterases are selected from the group consisting of acyl ACP thioesterases and acyl CoA thioesterases. In some embodiments, the one or more glycerol-3-phosphate acyltransferase is dual glycerol-3-phosphate O-acyltransferase / dihydroxyacetone phosphate acyltransferase. In some embodiments, one or more lysophosphatidic acid acyltransferases are selected from the group consisting of SLC1, ALE1 and LOA1, or any combination thereof. In some embodiments, one or more diacylglycerol acyltransferases are selected from the group consisting of acyl CoA-dependent acyltransferases and phospholipids: diacylglycerol acyltransferases. In some embodiments, one or more lipid binding proteins are sterol carrier protein 2 (SCP2). In some embodiments, one or more of the exogenous biosynthetic enzymes are Saccharomyces cerevisiae, Yarrowia, Candida, Helicoverpa, Agrotis, Trichoplusia, Spodoptera, Ostrinia, Amyelois, Lobesia, Cydia, Grapholita, Lampronia, Sesamia, Plodia, Bombyx , Phoenix, Rattus, Arabidopsis, Plutella and Bicyclus are from a genus selected from the group consisting of In some embodiments, the one or more exogenous biosynthetic enzymes are Saccharomyces cerevisiae, Yarrowia lipolytica, Candida albicans, Candida tropicalis, Candida viswanathii, Helicoverpa armigera, Helicoverpa zea, Agrotis segetum, S. exigua, Amyelois transitella, Lobesia botrana, Cydia pomonella, Lampronia capitella, Grapholita molesta, Ostrin a scapulalis, Ostrinia furnacalis, Ostrinia nubilalis, Ostrinia latipennis, Ostrinia ovalipennis, Plodia interpunctella, Sesamia inferens, Bombyx mori, Phoenix dactylifera, Rattus norvegicus, Arabidopsis thaliana, is derived from a genus selected from the group consisting of Plutella xylostella and Bicyclus anynana.

[0015] 一部の実施形態では、脂肪アシルデサチュラーゼは、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、または24炭素原子の鎖長を有する基質として脂肪アシルCoAを利用することができるデサチュラーゼである。 [0015] In some embodiments, the fatty acyl desaturases are: 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23. Or a desaturase that can utilize fatty acyl CoA as a substrate with a chain length of 24 carbon atoms.

[0016] 一部の実施形態では、脂肪アシルデサチュラーゼは、脂肪酸または、例えば、脂肪酸CoAエステルなどのその誘導体においてC5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、またはC13の位置に二重結合を作製することができる。 [0016] In some embodiments, the fatty acyl desaturase is a fatty acid or a derivative thereof such as, for example, fatty acid CoA ester at a position of C5, C6, C7, C8, C9, C9, C10, C11, C12, or C13. Double bonds can be made.

[0017] 1つの例示的な実施形態では、脂肪アシルデサチュラーゼはZ11デサチュラーゼである。本明細書に記載される種々の実施形態では、Z11デサチュラーゼ、またはそれをコードする核酸配列は、種Agrotis segetum、Amyelois transitella、Argyrotaenia velutiana、Choristoneura rosaceana、Lampronia capitella、Trichoplusia ni、Helicoverpa zea、またはThalassiosira pseudonanaの生物から単離することが可能である。さらなるZ11デサチュラーゼ、またはそれをコードする核酸配列は、Bombyx mori、Manduca sexta、Diatraea grandiosella、Earias insulana、Earias vittella、Plutella xylostella、Bombyx moriまたはDiaphania nitidalisから単離することが可能である。例示的な実施形態では、Z11デサチュラーゼは、GenBank受託番号JX679209、JX964774、AF416738、AF545481、EU152335、AAD03775、AAF81787、およびAY493438から選択される配列を含む。一部の実施形態では、種Agrotis segetum、Amyelois transitella、Argyrotaenia velutiana、Choristoneura rosaceana、Lampronia capitella、Trichoplusia ni、Helicoverpa zea、またはThalassiosira pseudonanaの生物由来のZ11デサチュラーゼをコードする核酸配列はコドン最適化されている。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼはTrichoplusia ni由来の配列番号3、11、17および19から選択されるヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼはTrichoplusia ni由来の配列番号25に示されているアミノ酸配列を含む。他の実施形態では、Z11デサチュラーゼはAgrotis segetum由来の配列番号4および9から選択されるヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼはAgrotis segetum由来の配列番号29に示されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼはThalassiosira pseudonana由来の配列番号5および16から選択されるヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼはThalassiosira pseudonana由来の配列番号26および27から選択されるアミノ酸配列を含む。ある特定の実施形態では、Z11デサチュラーゼはAmyelois transitella由来の配列番号6、10および23から選択されるヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼはAmyelois transitella由来の配列番号28に示されるアミノ酸配列を含む。さらなる実施形態では、Z11デサチュラーゼはHelicoverpa zea由来の配列番号7、12、18、20および24から選択されるヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼはHelicoverpa zea由来の配列番号1に示されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼはS.inferens由来の配列番号2に示されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼは、GenBank受託番号AF416738、AGH12217.1、AII21943.1、CAJ43430.2、AF441221、AAF81787.1、AF545481、AJ271414、AY362879、ABX71630.1およびNP001299594.1、Q9N9Z8、ABX71630.1およびAIM40221.1に示されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼはキメラポリペプチドを含む。一部の実施形態では、完全または部分Z11デサチュラーゼは別のポリペプチドに融合されている。ある特定の実施形態では、Z11デサチュラーゼのN終端天然リーダー配列は別の種由来のオレオシンリーダー配列に置き換えられている。ある特定の実施形態では、Z11デサチュラーゼは配列番号8、21および22から選択されるヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼは配列番号33、34、35、36、37および38から選択されるアミノ酸配列を含む。 [0017] In one exemplary embodiment, the fatty acyl desaturase is a Z11 desaturase. In various embodiments described herein, the Z11 desaturase, or the nucleic acid sequence encoding it, is of the species Agrotis segetum, Amyelois transitella, Argyrotaenia velutiana, Choristoneura rosaceana, Lampronia capitella, Trichoplusia ni, Helicoverpa zea, or It is possible to isolate from organisms of An additional Z11 desaturase, or a nucleic acid sequence encoding it, can be isolated from Bombyx mori, Manduca sexta, Diatraea grandiosella, Earias insulana, Earias vittella, Plutella xylostella, Bombyx mori or Diaphania nitidalis. In an exemplary embodiment, the Z11 desaturase comprises a sequence selected from GenBank Accession Nos. JX679209, JX964774, AF416738, AF545481, EU152335, AAD03775, AAF81787, and AY493438. In some embodiments, the nucleic acid sequence encoding the Z11 desaturase from the organism of the species Agrotis segetum, Amyelois transitella, Argyrotaenia velutiana, Choristoneura rosaceana, Lampronia capitella, Trichoplusia ni, Helicoverpa zea, or Thalassiosira pseudonana is codon optimized . In some embodiments, the Z11 desaturase comprises a nucleotide sequence selected from SEQ ID NO: 3, 11, 17 and 19 from Trichoplusia ni. In some embodiments, the Z11 desaturase comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 25 from Trichoplusia ni. In another embodiment, the Z11 desaturase comprises a nucleotide sequence selected from SEQ ID NOS: 4 and 9 from Agrotis segetum. In some embodiments, the Z11 desaturase comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 29 from Agrotis segetum. In some embodiments, the Z11 desaturase comprises a nucleotide sequence selected from SEQ ID NOs: 5 and 16 from Thalassiosira pseudonana. In some embodiments, the Z11 desaturase comprises an amino acid sequence selected from SEQ ID NOs: 26 and 27 from Thalassiosira pseudonana. In a particular embodiment, the Z11 desaturase comprises a nucleotide sequence selected from SEQ ID NO: 6, 10 and 23 from Amyelois transitella. In some embodiments, the Z11 desaturase comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 28 from Amyelois transitella. In a further embodiment, the Z11 desaturase comprises a nucleotide sequence selected from SEQ ID NOs: 7, 12, 18, 20 and 24 from Helicoverpa zea. In some embodiments, the Z11 desaturase comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 from Helicoverpa zea. In some embodiments, the Z11 desaturase is S. coli. It comprises the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 from inferens. In some embodiments, the Z11 desaturases are GenBank Accession Nos. AF416738, AGH12217.1, AII 21943.1, CAJ43430.2, AF441221, AAF 81787.1, AF545481, AJ271414, AY362879, ABX71630.1 and NP001299594.1, Q9N9Z8, It includes the amino acid sequences set forth in ABX71630.1 and AIM40221.1. In some embodiments, the Z11 desaturase comprises a chimeric polypeptide. In some embodiments, the complete or partial Z11 desaturase is fused to another polypeptide. In certain embodiments, the N-terminal native leader sequence of the Z11 desaturase has been replaced with an oleosin leader sequence from another species. In certain embodiments, the Z11 desaturase comprises a nucleotide sequence selected from SEQ ID NOs: 8, 21 and 22. In some embodiments, the Z11 desaturase comprises an amino acid sequence selected from SEQ ID NOs: 33, 34, 35, 36, 37 and 38.

[0018] ある特定の実施形態では、Z11デサチュラーゼは、Z11−13:アシルCoA、E11−13:アシルCoA、(Z,Z)−7,11−13:アシルCoA、Z11−14:アシルCoA、E11−14:アシルCoA、(E,E)−9,11−14:アシルCoA、(E,Z)−9,11−14:アシルCoA、(Z,E)−9,11−14:アシルCoA、(Z,Z)−9,11−14:アシルCoA、(E,Z)−9,11−15:アシルCoA、(Z,Z)−9,11−15:アシルCoA、Z11−16:アシルCoA、E11−16:アシルCoA、(E,Z)−6,11−16:アシルCoA、(E,Z)−7,11−16:アシルCoA、(E,Z)−8,11−16:アシルCoA、(E,E)−9,11−16:アシルCoA、(E,Z)−9,11−16:アシルCoA、(Z,E)−9,11−16:アシルCoA、(Z,Z)−9,11−16:アシルCoA、(E,E)−11,13−16:アシルCoA、(E,Z)−11,13−16:アシルCoA、(Z,E)−11,13−16:アシルCoA、(Z,Z)−11,13−16:アシルCoA、(Z,E)−11,14−16:アシルCoA、(E,E,Z)−4,6,11−16:アシルCoA、(Z,Z,E)−7,11,13−16:アシルCoA、(E,E,Z,Z)−4,6,11,13−16:アシルCoA、Z11−17:アシルCoA、(Z,Z)−8,11−17:アシルCoA、Z11−18:アシルCoA、E11−18:アシルCoA、(Z,Z)−11,13−18:アシルCoA、(E,E)−11,14−18:アシルCoAまたはそれらの組合せから選択される一または多価不飽和産物への脂肪アシルCoAの変換を触媒する。 [0018] In a specific embodiment, the Z11 desaturase is Z11-13: acyl CoA, E11-13: acyl CoA, (Z, Z) -7, 11-13: acyl CoA, Z11-14: acyl CoA, E11-14: Acyl-CoA, (E, E) -9, 11-14: Acyl-CoA, (E, Z) -9, 11-14: Acyl-CoA, (Z, E) -9, 11-14: Acyl CoA, (Z, Z) -9, 11-14: Acyl CoA, (E, Z) -9, 11-15: Acyl CoA, (Z, Z) -9, 11-15: Acyl CoA, Z11-16 : Acyl CoA, E11-16: Acyl CoA, (E, Z) -6, 11-16: Acyl CoA, (E, Z) -7, 11-16: Acyl CoA, (E, Z) -8, 11 -16: acyl CoA, (E, E) -9, 11-1 : Acyl CoA, (E, Z) -9, 11-16: Acyl CoA, (Z, E) -9, 11-16: Acyl CoA, (Z, Z) -9, 11-16: Acyl CoA, ((E) E, E) -11, 13-16: acyl CoA, (E, Z) -11, 13-16: acyl CoA, (Z, E) -11, 13-16: acyl CoA, (Z, Z)- 11, 13-16: Acyl-CoA, (Z, E) -11, 14-16: Acyl-CoA, (E, E, Z) -4, 6, 11-16: Acyl-CoA, (Z, Z, E) -7, 11, 13-16: Acyl CoA, (E, E, Z, Z) -4, 6, 11, 13-16: Acyl CoA, Z11-17: Acyl CoA, (Z, Z) -8, 11-17: Acyl CoA, Z11-18: Acyl CoA, E11-18: Acyl CoA, (Z, Z) -11 , 13-18: catalyzes the conversion of fatty acyl-CoA to mono- or polyunsaturated products selected from acyl-CoA, (E, E) -11, 14-18: acyl-CoA or combinations thereof.

[0019] 別の例示的な実施形態では、脂肪アシルデサチュラーゼはZ9デサチュラーゼである。本明細書に記載される種々の実施形態では、Z9デサチュラーゼ、またはそれをコードする核酸配列は、種Ostrinia furnacalis、Ostrinia nobilalis、Choristoneura rosaceana、Lampronia capitella、Helicoverpa assulta、またはHelicoverpa zeaの生物から単離することが可能である。例示的な実施形態では、Z9デサチュラーゼはGenBank受託番号AY057862、AF243047、AF518017、EU152332、AF482906、およびAAF81788から選択される配列を含む。一部の実施形態では、Z9デサチュラーゼをコードしている核酸配列はコドン最適化されている。一部の実施形態では、Z9デサチュラーゼはOstrinia furnacalis由来の配列番号13に示されるヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態では、Z9デサチュラーゼはOstrinia furnacalis由来の配列番号30に示されるアミノ酸配列を含む。他の実施形態では、Z9デサチュラーゼはLampronia capitella由来の配列番号14に示されるヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態では、Z9デサチュラーゼはLampronia capitella由来の配列番号31に示されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、Z9デサチュラーゼはHelicoverpa zea由来の配列番号15に示されるヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態では、Z9デサチュラーゼはHelicoverpa zea由来の配列番号32に示されるアミノ酸配列を含む。 [0019] In another exemplary embodiment, the fatty acyl desaturase is a Z9 desaturase. In various embodiments described herein, the Z9 desaturase, or a nucleic acid sequence encoding it, is isolated from an organism of the species Ostrinia furnacalis, Ostrinia nobilalis, Choristoneura rosaceana, Lampronia capitella, Helicoverpa assulta, or Helicoverpa zea It is possible. In an exemplary embodiment, the Z9 desaturase comprises a sequence selected from GenBank Accession Nos. AY057862, AF243047, AF518017, EU152332, AF482906, and AAF81788. In some embodiments, the nucleic acid sequence encoding the Z9 desaturase is codon optimized. In some embodiments, the Z9 desaturase comprises the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 13 from Ostrinia furnacalis. In some embodiments, the Z9 desaturase comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 30 from Ostrinia furnacalis. In another embodiment, the Z9 desaturase comprises the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 14 from Lampronia capitella. In some embodiments, the Z9 desaturase comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 31 from Lampronia capitella. In some embodiments, the Z9 desaturase comprises the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 15 from Helicoverpa zea. In some embodiments, the Z9 desaturase comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 32 from Helicoverpa zea.

[0020] ある特定の実施形態では、Z9デサチュラーゼは、Z9−11:アシルCoA、Z9−12:アシルCoA、E9−12:アシルCoA、(E,E)−7,9−12:アシルCoA、(E,Z)−7,9−12:アシルCoA、(Z,E)−7,9−12:アシルCoA、(Z,Z)−7,9−12:アシルCoA、Z9−13:アシルCoA、E9−13:アシルCoA、(E,Z)−5,9−13:アシルCoA、(Z,E)−5,9−13:アシルCoA、(Z,Z)−5,9−13:アシルCoA、Z9−14:アシルCoA、E9−14:アシルCoA、(E,Z)−4,9−14:アシルCoA、(E,E)−9,11−14:アシルCoA、(E,Z)−9,11−14:アシルCoA、(Z,E)−9,11−14:アシルCoA、(Z,Z)−9,11−14:アシルCoA、(E,E)−9,12−14:アシルCoA、(Z,E)−9,12−14:アシルCoA、(Z,Z)−9,12−14:アシルCoA、Z9−15:アシルCoA、E9−15:アシルCoA、(Z,Z)−6,9−15:アシルCoA、Z9−16:アシルCoA、E9−16:アシルCoA、(E,E)−9,11−16:アシルCoA、(E,Z)−9,11−16:アシルCoA、(Z,E)−9,11−16:アシルCoA、(Z,Z)−9,11−16:アシルCoA、Z9−17:アシルCoA、E9−18:アシルCoA、Z9−18:アシルCoA、(E,E)−5,9−18:アシルCoA、(E,E)−9,12−18:アシルCoA、(Z,Z)−9,12−18:アシルCoA、(Z,Z,Z)−3,6,9−18:アシルCoA、(E,E,E)−9,12,15−18:アシルCoA、(Z,Z,Z)−9,12,15−18:アシルCoAまたはそれらの組合せから選択される一不飽和または多価不飽和産物への脂肪アシルCoAの変換を触媒する。 [0020] In a specific embodiment, the Z9 desaturase is Z9-11: acyl CoA, Z9-12: acyl CoA, E9-12: acyl CoA, (E, E) -7, 9-12: acyl CoA, (E, Z) -7, 9-12: Acyl CoA, (Z, E) -7, 9-12: Acyl CoA, (Z, Z) -7, 9-12: Acyl CoA, Z9-13: Acyl CoA, E9-13: Acyl CoA, (E, Z) -5, 9-13: Acyl CoA, (Z, E) -5, 9-13: Acyl CoA, (Z, Z) -5, 9-13 : Acyl-CoA, Z9-14: Acyl-CoA, E9-14: Acyl-CoA, (E, Z) -4, 9-14: Acyl-CoA, (E, E) -9, 11-14: Acyl-CoA, (E , Z) -9, 11-14: acyl CoA, (Z, E) -9, 11-14: Syl-CoA, (Z, Z) -9, 11-14: Acyl-CoA, (E, E) -9, 12-14: Acyl-CoA, (Z, E) -9, 12-14: Acyl-CoA, (Z , Z) -9, 12-14: Acyl-CoA, Z9-15: Acyl-CoA, E9-15: Acyl-CoA, (Z, Z) -6, 9-15: Acyl-CoA, Z9-16: Acyl-CoA, E9 -16: Acyl-CoA, (E, E) -9, 11-16: Acyl-CoA, (E, Z) -9, 11-16: Acyl-CoA, (Z, E) -9, 11-16: Acyl-CoA , (Z, Z) -9, 11-16: Acyl-CoA, Z9-17: Acyl-CoA, E9-18: Acyl-CoA, Z9-18: Acyl-CoA, (E, E) -5, 9-18: Acyl CoA, (E, E) -9, 12-18: Acyl CoA, (Z, Z) -9 , 12-18: Acyl-CoA, (Z, Z, Z) -3, 6, 9-18: Acyl-CoA, (E, E, E) -9, 12, 15-18: Acyl-CoA, (Z, Z) , Z) -9, 12, 15-18: Catalyzing the conversion of fatty acyl-CoA into mono- or polyunsaturated products selected from acyl-CoA or combinations thereof.

[0021] 一部の実施形態では、脂肪アシルデサチュラーゼは、E5−10:アシルCoA、E7−12:アシルCoA、E9−14:アシルCoA、E11−16:アシルCoA、E13−18:Acyl−CoA,Z7−12:アシルCoA、Z9−14:アシルCoA、Z11−16:アシルCoA、Z13−18:アシルCoA、Z8−12:アシルCoA、Z10−14:アシルCoA、Z12−16:アシルCoA、Z14−18:アシルCoA、Z7−10:アシルCoA、Z9−12:アシルCoA、Z11−14:アシルCoA、Z13−16:アシルCoA、Z15−18:アシルCoA、E7−10:アシルCoA、E9−12:アシルCoA、E11−14:アシルCoA、E13−16:アシルCoA、E15−18:アシルCoA、E5Z7−12:アシルCoA、E7Z9−12:アシルCoA、E9Z11−14:アシルCoA、E11Z13−16:アシルCoA、E13Z15−18:アシルCoA、E6E8−10:アシルCoA、E8E10−12:アシルCoA、E10E12−14:アシルCoA、E12E14−16:Acyl−CoA,Z5E8−10:アシルCoA、Z7E10−12:アシルCoA、Z9E12−14:アシルCoA、Z11E14−16:アシルCoA、Z13E16−18:アシルCoA、Z3−10:アシルCoA、Z5−12:アシルCoA、Z7−14:アシルCoA、Z9−16:アシルCoA、Z11−18:Acyl−CoA,Z3Z5−10:アシルCoA、Z5Z7−12:アシルCoA、Z7Z9−14:アシルCoA、Z9Z11−16:アシルCoA、Z11Z13−16:アシルCoAおよびZ13Z15−18:アシルCoAから選択される一または多価不飽和中間体への脂肪アシルCoAの変換を触媒する。 [0021] In some embodiments, the fatty acyl desaturase is E5-10: acyl CoA, E7-12: acyl CoA, E9-14: acyl CoA, E11-16: acyl CoA, E13-18: Acyl-CoA , Z7-12: Acyl CoA, Z9-14: Acyl CoA, Z11-16: Acyl CoA, Z13-18: Acyl CoA, Z8-12: Acyl CoA, Z10-14: Acyl CoA, Z12-16: Acyl CoA, Z14-18: Acyl CoA, Z7-10: Acyl CoA, Z9-12: Acyl CoA, Z11-14: Acyl CoA, Z13-16: Acyl CoA, Z15-18: Acyl CoA, E7-10: Acyl CoA, E9 -12: Acyl CoA, E11-14: Acyl CoA, E13-16: Acyl CoA, E15-18 Acyl-CoA, E5Z7-12: Acyl-CoA, E7Z9-12: Acyl-CoA, E9Z11-14: Acyl-CoA, E11Z13-16: Acyl-CoA, E13Z15-18: Acyl-CoA, E6E8-10: Acyl-CoA, E8E10-12: Acyl CoA, E10 E 12-14: Acyl CoA, E 12 E 14-16: Acyl-CoA, Z 5 E 8-10: Acyl CoA, Z 7 E 10-12: Acyl CoA, Z 9 E 12-14: Acyl CoA, Z 11 E 14-16: Acyl CoA, Z 13 E 16-18: Acyl CoA, Z3-10: Acyl CoA, Z5-12: Acyl CoA, Z7-14: Acyl CoA, Z9-16: Acyl CoA, Z11-18: Acyl-CoA, Z3 Z5-10: Acyl CoA, Z5 Z7-12: Acyl CoA, Z7Z9-14: catalyzes the conversion of fatty acyl-CoA to a mono- or polyunsaturated intermediate selected from acyl-CoA, Z9Z11-16: acyl-CoA, Z11Z13-16: acyl-CoA and Z13Z15-18: acyl-CoA.

[0022] 一部の実施形態では、組換え微生物は、2つの二重結合の続いて起こる不飽和化を触媒することができる二機能性デサチュラーゼを発現することができる。 [0022] In some embodiments, the recombinant microorganism can express a bifunctional desaturase capable of catalyzing the subsequent desaturation of the two double bonds.

[0023] 一部の実施形態では、組換え微生物は、飽和C〜C24脂肪アシルCoAの対応する一または多価不飽和C〜C24脂肪アシルCoAへの変換を触媒する脂肪アシルデサチュラーゼをコードする1つよりも多い外因性核酸分子を発現することができる。例えば、組換え微生物は、Z11デサチュラーゼをコードする外因性核酸分子およびZ9デサチュラーゼをコードする別の外因性核酸分子を発現することができる。 [0023] In some embodiments, the recombinant microorganism is a saturated C 6 -C 24 corresponding mono- or polyunsaturated C 6 -C 24 fatty acyl desaturase that catalyzes the conversion of fatty acyl CoA fatty acyl CoA And more than one exogenous nucleic acid molecule encoding. For example, the recombinant microorganism can express an exogenous nucleic acid molecule encoding a Z11 desaturase and another exogenous nucleic acid molecule encoding a Z9 desaturase.

[0024] 一部の実施形態では、1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産のための生合成経路を含むように操作された1つまたは複数の組換え微生物は、所与のサイクルがそのサイクルでの開始一または多価不飽和C〜C24脂肪アシルCoA基質と比べて2つの炭素切断を有する一または多価不飽和C〜C22脂肪アシルCoA中間体を生産する、アシルCoAオキシダーゼ活性の1つまたは複数の連続するサイクルの後一または多価不飽和C〜C24脂肪アシルCoAの切断型の一または多価不飽和脂肪アシルCoAへの変換を触媒するアシルCoAオキシダーゼをコードする少なくとも1つの外因性核酸分子を含む。一部の実施形態では、アシルCoAオキシダーゼは表3aから選択される。 [0024] In some embodiments, one or more recombinant microorganisms engineered to include a biosynthetic pathway for the production of one or more unsaturated lipid moieties have a given cycle producing a starting one or polyunsaturated C 6 -C 24 primary or having two carbon cut as compared to fatty acyl-CoA substrate polyunsaturated C 4 -C 22 fatty acyl-CoA intermediates in the cycle, acyl CoA Acyl-CoA oxidase which catalyzes the conversion of mono- or polyunsaturated C 6 -C 24 fatty acyl-CoA into a truncated mono- or polyunsaturated fatty acyl CoA after one or more successive cycles of oxidase activity And at least one exogenous nucleic acid molecule that encodes. In some embodiments, the acyl CoA oxidase is selected from Table 3a.

[0025] 一部の実施形態では、組換え微生物は、好ましくは>C16の、>C14の、>C12のまたは>C10のアシルグリセロール基質のエステル結合を加水分解するアシルグリセロールリパーゼおよび/またはステロールエステルエステラーゼ酵素をコードする少なくとも1つの内在性または外因性核酸分子をさらに含む。一部の実施形態では、発現されているアシルグリセロールリパーゼおよび/またはステロールエステルエステラーゼ酵素は表3bから選択される。 [0025] In some embodiments, the recombinant microorganism is preferably an acylglycerol lipase and / or sterol ester ester to hydrolyze ester bonds of> C16,> C14,> C12 or> C10 acylglycerol substrates. It further comprises at least one endogenous or exogenous nucleic acid molecule encoding an esterase enzyme. In some embodiments, the expressed acylglycerol lipase and / or sterol ester esterase enzyme is selected from Table 3b.

[0026] 一部の実施形態では、1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産のための生合成経路を含むように操作された1つまたは複数の組換え微生物は、1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産を巡って生合成経路と競合する経路における、1つまたは複数の内在性タンパク質を欠落させる、破壊する、突然変異する、および/またはその活性を低減するようにさらに操作されている。一部の実施形態では、1つまたは複数の内在性タンパク質は、Saccharomyces、YarrowiaおよびCandidaからなる群から選択される属由来である。他の実施形態では、1つまたは複数の内在性タンパク質は、Saccharomyces cerevisiae、Yarrowia lipolytica、Candida albicansおよびCandida tropicalis/Candida viswanathiiからなる群から選択される種由来である。 [0026] In some embodiments, one or more recombinant microorganisms engineered to include a biosynthetic pathway for the production of one or more unsaturated lipid moieties comprises one or more Further engineered to lack, destroy, mutate, and / or reduce the activity of one or more endogenous proteins in a pathway that competes with the biosynthetic pathway for the production of saturated lipid moieties There is. In some embodiments, the one or more endogenous proteins are from a genus selected from the group consisting of Saccharomyces, Yarrowia and Candida. In another embodiment, the one or more endogenous proteins are from a species selected from the group consisting of Saccharomyces cerevisiae, Yarrowia lipolytica, Candida albicans and Candida tropicalis / Candida viswanathii.

[0027] 一部の実施形態では、組換え微生物は、1つまたは複数の望ましくない脂肪酸伸張経路に関与している1つまたは複数の内在性タンパク質を欠落させる、破壊する、突然変異する、および/またはその活性を低減するように操作されている。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の望ましくない脂肪酸伸張経路に関与している1つまたは複数の内在性タンパク質は、β−ケトアシルCoA還元酵素、β−ヒドロキシアシルCoAデヒドラターゼ、エノイルCoA還元酵素、またはこれらの任意の組合せからなる群から選択される。 [0027] In some embodiments, the recombinant microorganism lacks, destroys, mutates, and / or one or more endogenous proteins involved in one or more undesired fatty acid elongation pathways. And / or is manipulated to reduce its activity. In certain embodiments, one or more endogenous proteins involved in one or more undesired fatty acid elongation pathways are β-ketoacyl CoA reductase, β-hydroxyacyl CoA dehydratase, enoyl CoA reductase Or any combination of these.

[0028] 他の実施形態では、組換え微生物は、1つまたは複数の脂肪体貯蔵および/または再生利用経路に関与している1つまたは複数の内在性タンパク質を欠落させる、破壊する、突然変異する、および/またはその活性を低減するように操作されている。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の脂肪体貯蔵および/または再生利用経路に関与している1つまたは複数の内在性タンパク質は、トリアシルグリセロールリパーゼ、リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼ、ステリルエステルヒドロラーゼ、アシルCoAシンテターゼ、またはその任意の組合せからなる群から選択される。一部の実施形態では、欠落される、破壊される、突然変異される、および/またはその活性が低減されるトリアシルグリセロールリパーゼはYALI0D17534g(TGL3)である。一部の実施形態では、欠落される、破壊される、突然変異される、および/またはその活性が低減される脂肪アシルCoAシンテターゼ(脂肪酸輸送体)は、YALI0E16016g(FAT1)である。 [0028] In another embodiment, the recombinant microorganism is a mutation that lacks, destroys, one or more endogenous proteins involved in one or more fat body storage and / or recycling pathways. And / or are engineered to reduce its activity. In certain embodiments, one or more endogenous proteins involved in one or more fat body storage and / or recycling pathways are triacylglycerol lipase, lysophosphatidic acid acyltransferase, steryl ester hydrolase , Acyl CoA synthetase, or any combination thereof. In some embodiments, the triacylglycerol lipase that is missing, destroyed, mutated and / or whose activity is reduced is YALI0D 17534 g (TGL3). In some embodiments, the fatty acyl CoA synthetase (fatty acid transporter) that is missing, destroyed, mutated and / or whose activity is reduced is YALI0E16016 g (FAT1).

[0029] 一部の実施形態では、組換え微生物は、1つまたは複数の脂肪酸分解経路に関与している1つまたは複数の内在性タンパク質を欠落させる、破壊する、突然変異する、および/またはその活性を低減するように操作されている。ある特定の実施形態では、脂肪酸分解経路はベータ酸化経路である。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の内在性タンパク質は、アシルCoAオキシダーゼ、多機能エノイルCoAヒドラターゼ−β−ヒドロキシアシルCoAデヒドロゲナーゼ、β−ケトアシルCoAチオラーゼ、またはこれらの任意の組合せからなる群から選択される。一部の好ましい実施形態では、アシルCoAオキシダーゼをコードしている微生物宿主の1つまたは複数の遺伝子は、所望の鎖長を超えた所望の脂肪アシルCoAの切断を取り除くまたは低減するために欠落しているまたは下方調節されている。一部の実施形態では、組換え微生物は、Y.lipolytica POX1(YALI0E32835g)、Y.lipolytica POX2(YALI0F10857g)、Y.lipolytica POX3(YALI0D24750g)、Y.lipolytica POX4(YALI0E27654g)、Y.lipolytica POX5(YALI0C23859g)、Y.lipolytica POX6(YALI0E06567g);S.cerevisiae POX1(YGL205W);Candida POX2(CaO19.1655、CaO19.9224、CTRG_02374、M18259)、Candida POX4(CaO19.1652、CaO19.9221、CTRG_02377、M12160)、およびCandida POX5(CaO19.5723、CaO19.13146、CTRG_02721、M12161)からなる群から選択される1つまたは複数の内在性アシルCoAオキシダーゼ酵素の欠落、破壊、突然変異、および/またはその活性の低減を含む。 [0029] In some embodiments, the recombinant microorganism lacks, destroys, mutates and / or / or one or more endogenous proteins involved in one or more fatty acid degradation pathways. It is manipulated to reduce its activity. In certain embodiments, the fatty acid degradation pathway is a beta oxidation pathway. In certain embodiments, the one or more endogenous proteins are selected from the group consisting of acyl CoA oxidase, multifunctional enoyl CoA hydratase-β-hydroxyacyl CoA dehydrogenase, β-ketoacyl CoA thiolase, or any combination thereof It is selected. In some preferred embodiments, one or more genes of the microbial host encoding the acyl CoA oxidase are absent to eliminate or reduce cleavage of the desired fatty acyl CoA beyond the desired chain length. Or down-regulated. In some embodiments, the recombinant microorganism is Y.1. lipolytica POX1 (YALI0E32835 g), Y.1. lipolytica POX2 (YALI0F10857g), Y.1. lipolytica POX3 (YALI0D24750 g), Y.1. lipolytica POX 4 (YALI0E27654 g), Y.1. lipolytica POX5 (YALI0 C23859 g), Y.1. lipolytica POX 6 (YALI0E06567 g); S. cerevisiae POX1 (YGL205W); Candida POX2 (CaO 19.1655, CaO 19.9224, CTRG_02374, M18259), Candida POX4 (CaO 19.1652, CaO 19.9221, CTRG_02377, M12160), and Candida POX5 (CaO 19.5723, CaO19.13, 146) CTRG — 02721, including deletion, disruption, mutation, and / or reduction of its activity of one or more endogenous acyl-CoA oxidase enzymes selected from the group consisting of

[0030] 一部の実施形態では、グリセロール−3−リン酸アシルトランスフェラーゼ(GPAT)、リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼ(LPAAT)、グリセロールリン脂質アシルトランスフェラーゼ(GPLAT)および/またはジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ(DGAT)をコードする組換え微生物の1つまたは複数の遺伝子は欠落しているまたは下方調節されており、1つまたは複数の異種GPAT、LPAAT、GPLAT、またはDGATバリアントで置き換えられている。一部の実施形態では、1つまたは複数のアシルトランスフェラーゼバリアントは表3cから選択される1つまたは複数の異種アシルトランスフェラーゼに由来している。一部の実施形態では、組換え微生物は、Y.lipolytica YALI0C00209g、Y.lipolytica YALI0E18964g、Y.lipolytica YALI0F19514g、Y.lipolytica YALI0C14014g、Y.lipolytica YALI0E16797g、Y.lipolytica YALI0E32769gおよびY.lipolytica YALI0D07986g、S.cerevisiae YBL011w、S.cerevisiae YDL052c、S.cerevisiae YOR175C、S.cerevisiae YPR139C、S.cerevisiae YNR008wおよびS.cerevisiae YOR245c、ならびに Candida I503_02577、Candida CTRG_02630、Candida CaO19.250、Candida CaO19.7881、Candida CTRG_02437、Candida CaO19.1881、Candida CaO19.9437、Candida CTRG_01687、Candida CaO19.1043、Candida CaO19.8645、Candida CTRG_04750、Candida CaO19.13439、Candida CTRG_04390、Candida CaO19.6941、Candida CaO19.14203およびCandida CTRG_06209からなる群から選択される1つまたは複数の内在性アシルトランスフェラーゼ酵素の欠落、破壊、突然変異、および/またはその活性の低減を含む。 [0030] In some embodiments, glycerol-3-phosphate acyltransferase (GPAT), lysophosphatidic acid acyltransferase (LPAAT), glycerol phospholipid acyltransferase (GPLAT) and / or diacylglycerol acyltransferase (DGAT) One or more genes of the encoding recombinant microorganism are missing or down-regulated and replaced by one or more heterologous GPAT, LPAAT, GPLAT, or DGAT variants. In some embodiments, the one or more acyltransferase variants are derived from one or more heterologous acyltransferases selected from Table 3c. In some embodiments, the recombinant microorganism is Y.1. lipolytica YALI0 C00209 g, Y. lipolytica YALI 0 E 18964 g, Y. lipolytica YALI 0 F 19514 g, Y. lipolytica YALI 0 C 14014 g, Y. lipolytica YALI 0 E 16 797 g, Y. lipolytica YALI 0 E 327 69 g and Y. lipolytica YALI 0 D 0 79 86 g, S. S. cerevisiae YBL011 w, S.I. S. cerevisiae YDL052 c, S.I. S. cerevisiae YOR 175 C, S.I. S. cerevisiae YPR139C, S.I. S. cerevisiae YNR 008 w and S. S. cerevisiae YOR245c, as well as Candida I 503_02577, Candida CTRG_02630, Candida CaO 19. 250, Candida CaO 19. 7881, Candida CTRG _ 02437, Candida CaO 19. 1881, Candida Ca O 19 9.9 43, Candida CT R O 018 47, Candida Ca O 19 ci. Selected from the group consisting of CaO19.13439, Candida CTRG_04390, Candida CaO19.6941, Candida CaO19.14203 and Candida CTRG_06209 Missing one or more endogenous acyltransferase enzyme comprises disruption, mutation, and / or a reduction in its activity.

[0031] ある特定の実施形態では、脂肪酸分解経路はオメガ酸化経路である。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の内在性タンパク質は、モノオキシゲナーゼ(CYP52)、脂肪アルコールオキシダーゼ、脂肪アルコールデヒドロゲナーゼ、アルコールデヒドロゲナーゼ、脂肪アルデヒドデヒドロゲナーゼ、またはその任意の組合せからなる群から選択される。一部の好ましい実施形態では、組換え微生物は、Y.lipolytica YALI0E25982g(ALK1)、Y.lipolytica YALI0F01320g(ALK2)、Y.lipolytica YALI0E23474g(ALK3)、Y.lipolytica YALI0B13816g(ALK4)、Y.lipolytica YALI0B13838g(ALK5)、Y.lipolytica YALI0B01848g(ALK6)、Y.lipolytica YALI0A15488g(ALK7)、Y.lipolyticaa YALI0C12122g(ALK8)、Y.lipolytica YALI0B06248g(ALK9)、Y.lipolytica YALI0B20702g(ALK10)、Y.lipolytica YALI0C10054g(ALK11)およびY.lipolytica YALI0A20130g(ALK12)からなる群から選択される1つまたは複数の内在性シトクロームP450モノオキシゲナーゼの欠落、破壊、突然変異、および/またはその活性の低減を含む。 [0031] In certain embodiments, the fatty acid degradation pathway is an omega oxidation pathway. In certain embodiments, one or more endogenous proteins are selected from the group consisting of monooxygenase (CYP 52), fatty alcohol oxidase, fatty alcohol dehydrogenase, alcohol dehydrogenase, fatty aldehyde dehydrogenase, or any combination thereof . In some preferred embodiments, the recombinant microorganism is Y.1. lipolytica YALI0 E25982 g (ALK1), Y.1. lipolytica YALI0 F01320 g (ALK2), Y.1. lipolytica YALI0 E23474 g (ALK3), Y.1. lipolytica YALI0 B13816 g (ALK4), Y.1. lipolytica YALI0B 13838 g (ALK5), Y.1. lipolytica YALI 0 B 01 848 g (ALK 6), Y. lipolytica YALI0A 15488 g (ALK7), Y.1. lipolytica a YALI 0 C 12 122 g (ALK 8), Y. lipolytica YALI0B06248 g (ALK9), Y.1. lipolytica YALI 0 B 20 702 g (ALK 10), Y. lipolytica YALI 0 C 10054 g (ALK 11) and Y. and L. loss, destruction, mutation, and / or reduction of the activity of one or more endogenous cytochrome P450 monooxygenases selected from the group consisting of Y. lipolytica YALI 0 A 20130 g (ALK 12).

[0032] 他の実施形態では、組換え微生物は、ペルオキシソーム生合成に関与している1つまたは複数の内在性タンパク質を欠落させる、破壊する、突然変異する、および/またはその活性を低減するように操作されている。ある特定の実施形態では、ペルオキシソーム生合成に関与している1つまたは複数の内在性タンパク質は、PEX1、PEX2、PEX3、PEX4、PEX5、PEX6、PEX7、PEX8、PEX10、PEX11、PEX12、PEX13、PEX14、PEX15、PEX17、PEX18、PEX19、PEX21、PEX22、PEX25、PEX27、PEX28、PEX29、PEX30、PEX31、PEX32およびPEX34またはその任意の組合せからなる群から選択される。 [0032] In another embodiment, the recombinant microorganism is designed to deplete, destroy, mutate, and / or reduce the activity of one or more endogenous proteins involved in peroxisome biogenesis It is operated by. In certain embodiments, one or more endogenous proteins involved in peroxisomal biogenesis are PEX1, PEX2, PEX3, PEX4, PEX5, PEX7, PEX7, PEX8, PEX10, PEX11, PEX12, PEX13, PEX14. , PEX 15, PEX 17, PEX 18, PEX 21, PEX 22, PEX 25, PEX 27, PEX 28, PEX 29, PEX 30, PEX 31, PEX 32, PEX 32, or any combination thereof.

[0033] 別の実施形態では、1つまたは複数の組換え微生物は、補酵素の細胞内レベルを増加するようにさらに操作されている。ある特定の実施形態では、補酵素はNADHおよび/またはNADPHである。一部の実施形態では、1つまたは複数の組換え微生物は、グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼ、6−ホスホグルコノラクトナーゼ、6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼ、トランスアルドラーゼ、トランスケトラーゼ、リボース−5−リン酸ケトールイソメラーゼ、D−リブロース−5−リン酸3−エピメラーゼ、NADP+依存性イソクエン酸デヒドロゲナーゼ、NAD+またはNADP+依存性リンゴ酸デヒドロゲナーゼ、アルコールデヒドロゲナーゼ、アルデヒドデヒドロゲナーゼ、トランスヒドロゲナーゼ、またはその任意の組合せからなる群から選択される1つまたは複数の内在性または外因性タンパク質を発現するようにさらに操作されている。別の実施形態では、1つまたは複数の内在性または外因性タンパク質の発現は補助基質の補充と連結している。一部の実施形態では、1つまたは複数の組換え微生物は、グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼ、6−ホスホグルコノラクトナーゼ、6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼ、トランスアルドラーゼ、トランスケトラーゼ、リボース−5−リン酸ケトールイソメラーゼ、D−リブロース−5−リン酸3−エピメラーゼ、またはその任意の組合せからなる群から選択される1つまたは複数の内在性タンパク質を欠落させる、破壊する、突然変異する、および/またはその活性を低減するようにさらに操作されている。 [0033] In another embodiment, the one or more recombinant microorganisms are further engineered to increase intracellular levels of coenzyme. In certain embodiments, the coenzyme is NADH and / or NADPH. In some embodiments, one or more recombinant microorganisms are glucose-6-phosphate dehydrogenase, 6-phosphogluconolactonase, 6-phosphogluconate dehydrogenase, transaldolase, transketolase, ribose-5 -Consists of ketol isomerase, D-ribulose-5-phosphate 3-epimerase, NADP + dependent isocitrate dehydrogenase, NAD + or NADP + dependent malate dehydrogenase, alcohol dehydrogenase, aldehyde dehydrogenase, transhydrogenase or any combination thereof It is further engineered to express one or more endogenous or exogenous proteins selected from the group. In another embodiment, expression of one or more endogenous or exogenous proteins is linked to complementation of a co-substrate. In some embodiments, one or more recombinant microorganisms are glucose-6-phosphate dehydrogenase, 6-phosphogluconolactonase, 6-phosphogluconate dehydrogenase, transaldolase, transketolase, ribose-5 -Lacking, disrupting, mutating, one or more endogenous proteins selected from the group consisting of ketol isomerase, phosphate, D-ribulose-5-phosphate 3-epimerase, or any combination thereof And / or is further manipulated to reduce its activity.

[0034] 一部の実施形態では、組換え微生物は1つまたは複数のアシルCoAオキシダーゼ酵素を発現し、1つまたは複数の内在性アシルCoAオキシダーゼ酵素を欠落させる、破壊する、突然変異する、および/またはその活性を低減するように操作されている。一部の実施形態では、発現されている1つまたは複数のアシルCoAオキシダーゼ酵素は、欠落しているまたは下方調節されている1つまたは複数の内在性アシルCoAオキシダーゼ酵素とは異なっている。他の実施形態では、発現されている1つまたは複数のアシルCoAオキシダーゼ酵素は、1つまたは複数の不飽和脂質部分の鎖長を調節している。他の実施形態では、発現されている1つまたは複数のアシルCoAオキシダーゼ酵素は表3aから選択される。 [0034] In some embodiments, the recombinant microorganism expresses one or more acyl-CoA oxidase enzymes and lacks, destroys, mutates, and lacks one or more endogenous acyl-CoA oxidase enzymes And / or is manipulated to reduce its activity. In some embodiments, the one or more acyl CoA oxidase enzymes being expressed are different from the one or more endogenous acyl CoA oxidase enzymes that are missing or downregulated. In other embodiments, the one or more acyl CoA oxidase enzymes being expressed modulate the chain length of one or more unsaturated lipid moieties. In another embodiment, the one or more acyl CoA oxidase enzymes being expressed are selected from Table 3a.

[0035] 別の態様では、1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法のいずれかにおいて使用される組換え微生物は本明細書に開示されている。 [0035] In another aspect, the recombinant microorganism used in any of the methods for producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties is It is disclosed herein.

[0036] 別の態様では、1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法のいずれかにおいて使用される組換え微生物を作製する方法は本明細書に開示されている。 [0036] In another aspect, the recombinant microorganism used in any of the methods for producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties Methods of making are disclosed herein.

[0037] 一実施形態では、1つまたは複数の不飽和脂質部分は、(Z)−3−ヘキセン酸、(Z)−3−ノネン酸、(Z)−5−デセン酸、(E)−5−デセン酸、(Z)−7−ドデセン酸、(E)−8−ドデセン酸、(Z)−8−ドデセン酸、(Z)−9−ドデセン酸、(E,E)−8,10−ドデカジエン酸(dodecadienoic acid)、(7E,9Z)−ドデカジエン酸、(Z)−9−テトラデセン酸(tetradecenoic acid)、(Z)−11−テトラデセン酸、(E)−11−テトラデセン酸、(Z)−7−ヘキサデセン酸、(Z)−9−ヘキサデセン酸、(Z)−11−ヘキサデセン酸、(Z,Z)−11,13−ヘキサデカジエン酸(hexadecadienoic acid)、(11Z,13E)−ヘキサデカジエン酸、(9Z,11E)−ヘキサデカジエン酸、(Z)−13−オクタデセン酸、(Z,Z,Z,Z,Z)−3,6,9,12,15−トリコサペンタエン酸(tricosapentaenoic acid)、またはこれらの任意の組合せから選択される。別の実施形態では、1つまたは複数の不飽和脂質部分は、(Z)−9−テトラデセン酸(Z9−14:COOH)、(Z)−11−ヘキサデセン酸(Z11−16:COOH)および(Z)−11−オクタデセン酸(Z11−18:COOH)からなる群から選択される。別の実施形態では、1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドは、1つまたは複数の昆虫フェロモン、香料、風味および/またはポリマー中間体を含む。ある特定の実施形態では、1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドは、1つまたは複数の昆虫フェロモンを含む。 [0037] In one embodiment, the one or more unsaturated lipid moieties are (Z) -3-hexenoic acid, (Z) -3-nonenoic acid, (Z) -5-decenoic acid, (E)- 5-decenoic acid, (Z) -7-dodecenoic acid, (E) -8-dodecenoic acid, (Z) -8-dodecenoic acid, (Z) -9-dodecenoic acid, (E, E) -8, 10 -Dodecadienoic acid (dodecadienoic acid), (7E, 9Z)-dodecadienoic acid, (Z) -9-tetradecenoic acid (tetradecenoic acid), (Z) -11-tetradecenoic acid, (E) -11-tetradecenoic acid, (Z ) -7-Hexadecenoic acid, (Z) -9-hexadecenoic acid, (Z) -11-hexadecenoic acid, (Z, Z) -11, 13-hexadecadienoic acid, (11 Z, 13 E)- Hexadecadienoic acid, (9Z, 11E) -hexadecadienoic acid, (Z) -1 It is selected from 3-octadecenoic acid, (Z, Z, Z, Z, Z) -3,6,9,12,15-tricosapentaenoic acid, or any combination thereof. In another embodiment, the one or more unsaturated lipid moieties are (Z) -9-tetradecenoic acid (Z9-14: COOH), (Z) -11-hexadecenoic acid (Z11-16: COOH) and Z) selected from the group consisting of 11-octadecenoic acid (Z11-18: COOH). In another embodiment, the one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes comprise one or more insect pheromone, a fragrance, a flavor and / or a polymeric intermediate. In certain embodiments, one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes comprise one or more insect pheromone.

[0038] 本明細書に記載される組換え微生物および方法を使用して作製することができる脂肪アルコール、脂肪アルデヒド、または脂肪酢酸の形態での例示的な昆虫フェロモンは、(Z)−11−ヘキサデセナール、(Z)−11ヘキサデセニルアセテート、(Z)−9−テトラデセニルアセテート、(Z,Z)−11,13−ヘキサデカジエナール、(9Z,11E)−ヘキサデカジエナール、(E,E)−8,10−ドデカジエン−1−オル、(7E,9Z)−ドデカジエニルアセテート、(Z)−3−ノネン−1−オル、(Z)−5−デセン−1−オル、(Z)−5−デセニルアセテート、(E)−5−デセン−1−オル、(E)−5−デセニルアセテート、(Z)−7−ドデセン−1−オル、(Z)−7−ドデセニルアセテート、(E)−8−ドデセン−1−オル、(E)−8−ドデセニルアセテート、(Z)−8−ドデセン−1−オル、(Z)−8−ドデセニルアセテート、(Z)−9−ドデセン−1−オル、(Z)−9−ドデセニルアセテート、(Z)−9−テトラデセン−1−オル、(Z)−11−テトラデセン−1−オル、(Z)−11−テトラデセニルアセテート、(E)−11−テトラデセン−1−オル、(E)−11−テトラデセニルアセテート、(Z)−7−ヘキサデセン−1−オル、(Z)−7−ヘキサデセナール、(Z)−9−ヘキサデセン−1−オル、(Z)−9−ヘキサデセナール、(Z)−9−ヘキサデセニルアセテート、(Z)−11−ヘキサデセン−1−オル、(Z)−13−オクタデセン−1−オル、および(Z)−13−オクタデセナールを含むがこれらに限定されない。 [0038] An exemplary insect pheromone in the form of a fatty alcohol, fatty aldehyde, or fatty acetic acid that can be made using the recombinant microorganisms and methods described herein is (Z) -11- Hexadecenal, (Z) -11 hexadecenyl acetate, (Z) -9-tetradecenyl acetate, (Z, Z) -11, 13-hexadecadienal, (9 Z, 11 E) -hexadecadienal , (E, E) -8,10-dodecadien-1-ol, (7E, 9Z) -dodecadienyl acetate, (Z) -3-nonen-1-ol, (Z) -5-decene-1-l. Or (Z) -5-decenyl acetate, (E) -5-decene-1-ol, (E) -5-decenyl acetate, (Z) -7-dodecene-1-ol, (Z )-7-dodecenyl acetate, (E -8- dodecen-1-ol, (E) -8-dodecenyl acetate, (Z) -8-dodecen-1-ol, (Z) -8-dodecenyl acetate, (Z) -9 -Dodecen-1-ol, (Z) -9-dodecenyl acetate, (Z) -9-tetradecen-1-ol, (Z) -11-tetradecen-1-ol, (Z) -11-tetra Decenyl acetate, (E) -11-tetradecen-1-ol, (E) -11-tetradecenyl acetate, (Z) -7-hexadecen-1-ol, (Z) -7-hexadecenal, Z) -9-hexadecen-1-ol, (Z) -9-hexadecenal, (Z) -9-hexadecenyl acetate, (Z) -11-hexadecen-1-ol, (Z) -13-octadecenene -1-ol and (Z) -13-octadecenal Including, but not limited to.

[0039] 化学的変換工程を含む本明細書で開示される1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法のいずれかの一実施形態では、1つもしくは複数の不飽和脂質部分を1つもしくは複数のFFAおよび/または1つもしくは複数のFAAEに化学的に変換する工程は、1つまたは複数の不飽和脂質部分を単離する工程、任意選択により特定の鎖長を有する1つまたは複数の不飽和脂質部分を濃縮する(enrich)工程、および1つまたは複数の不飽和脂質部分を処理する工程であって、脂肪酸誘導体を生産する、工程をさらに含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の不飽和脂質部分を処理する工程は、1つまたは複数の不飽和脂質部分の1つまたは複数のFFAへの鹸化を含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の不飽和脂質部分を処理する工程は、1つまたは複数の不飽和脂質部分の1つまたは複数のFAAEへのエステル化を含む。一実施形態では、特定の鎖長を有する1つまたは複数の不飽和脂質部分を濃縮する任意選択による工程は分離方法を含む。別の実施形態では、分離方法は蒸留および/またはクロマトグラフィーを含む。一実施形態では、FAAEは脂肪酸メチルエステル(FAME)を含む。 [0039] Any of the methods for producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties disclosed herein comprising a chemical conversion step In one embodiment, chemically converting the one or more unsaturated lipid moieties to one or more FFAs and / or one or more FAAEs comprises one or more unsaturated lipid moieties. Isolating, optionally enriching one or more unsaturated lipid moieties having a specific chain length, and treating one or more unsaturated lipid moieties, comprising fatty acids The method further comprises the step of producing a derivative. In some embodiments, the step of treating one or more unsaturated lipid moieties comprises saponification of one or more unsaturated lipid moieties to one or more FFAs. In some embodiments, treating the one or more unsaturated lipid moieties comprises esterification of the one or more unsaturated lipid moieties to one or more FAAEs. In one embodiment, the optional step of concentrating one or more unsaturated lipid moieties having a particular chain length comprises a separation method. In another embodiment, the separation method comprises distillation and / or chromatography. In one embodiment, FAAE comprises fatty acid methyl ester (FAME).

[0040] 本明細書で開示される1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法のいずれかの一実施形態では、1つもしくは複数の不飽和脂質部分、1つもしくは複数のFFAおよび/または1つもしくは複数のFAAEを1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドに還元する工程は、1つもしくは複数の不飽和脂質部分、1つもしくは複数のFFAおよび/または1つもしくは複数のFAAEを1つもしくは複数の化学量論的還元剤に接触させる工程を含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の化学量論的還元剤は、水素化ビス(2−メトキシエトキシ)アルミニウムナトリウムVitride(Red-Al, Vitride, SMEAH)および/または水素化ジイソブチルアルミニウム(DIBAL)を含む。ある特定の実施形態では、1つもしくは複数の不飽和脂質部分、1つもしくは複数のFFAおよび/または1つもしくは複数のFAAEを還元する工程は、還元剤を改変するためのバルキーな環状窒素ルイス塩基を含む。一実施形態では、バルキーな環状窒素ルイス塩基は1つまたは複数の脂肪アルデヒドの生産のための還元工程の選択性を与える。一実施形態では、FAAEは脂肪酸メチルエステル(FAME)を含む。 [0040] In any one embodiment of the method of producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties disclosed herein, The reduction of one or more unsaturated lipid moieties, one or more FFAs and / or one or more FAAEs to one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes Contacting one or more unsaturated lipid moieties, one or more FFAs and / or one or more FAAEs with one or more stoichiometric reducing agents. In some embodiments, the one or more stoichiometric reducing agents are sodium bis (2-methoxyethoxy) aluminum hydride, Vitride (Red-Al, Vitride, SMEAH) and / or hydrogenated diisobutylaluminum (DIBAL) )including. In certain embodiments, the step of reducing one or more unsaturated lipid moieties, one or more FFAs and / or one or more FAAEs comprises bulky cyclic nitrogen Lewis to modify the reducing agent. Contains a base. In one embodiment, the bulky cyclic nitrogen Lewis base provides the selectivity of the reduction step for the production of one or more fatty aldehydes. In one embodiment, FAAE comprises fatty acid methyl ester (FAME).

[0041] 本明細書で開示される1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法のいずれかの一実施形態では、1つもしくは複数の不飽和脂質部分、1つもしくは複数のFFAおよび/または1つもしくは複数のFAAEを1つまたは複数の脂肪アルコールに還元する工程は、1つもしくは複数の不飽和脂質部分、1つもしくは複数のFFAおよび/または1つもしくは複数のFAAEを1つまたは複数の遷移金属触媒に接触させる工程を含む。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の遷移金属触媒は1つまたは複数の第VIII族触媒を含む。一実施形態では、FAAEは脂肪酸メチルエステル(FAME)を含む。 [0041] In any one embodiment of the method of producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties disclosed herein, The step of reducing one or more unsaturated lipid moieties, one or more FFAs and / or one or more FAAEs to one or more fatty alcohols comprises one or more unsaturated lipid moieties, one Contacting one or more FFAs and / or one or more FAAEs with one or more transition metal catalysts. In certain embodiments, the one or more transition metal catalysts comprise one or more Group VIII catalysts. In one embodiment, FAAE comprises fatty acid methyl ester (FAME).

[0042] 本明細書で開示される1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法のいずれかの一実施形態では、生産された脂肪アルコールは酸化工程により脂肪アルデヒドにさらに酸化される。一部の実施形態では、酸化工程は1つまたは複数の部分的酸化方法を含む。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の部分的酸化方法はNaOCI/TEMPOを含む。他の実施形態では、酸化工程は銅触媒好気性酸化を含む。 [0042] In one embodiment of any of the methods of producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties disclosed herein, The produced fatty alcohol is further oxidized to fatty aldehyde by the oxidation process. In some embodiments, the oxidation step comprises one or more partial oxidation methods. In certain embodiments, one or more partial oxidation methods include NaOCI / TEMPO. In another embodiment, the oxidation step comprises copper catalyzed aerobic oxidation.

[0043] 本明細書で開示される1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法のいずれかの一実施形態では、生産された1つまたは複数の脂肪アルコールは1つまたは複数の対応する脂肪酢酸エステルにさらに化学的に変換される。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の脂肪アルコールを1つまたは複数の対応する脂肪酢酸エステルに化学的に変換する工程は、1つまたは複数の脂肪アルコールを無水酢酸に接触させる工程を含む。 [0043] In one embodiment of any one of the methods of producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties disclosed herein, The produced one or more fatty alcohols are further chemically converted to one or more corresponding fatty acetate esters. In certain embodiments, chemically converting one or more fatty alcohols to one or more corresponding fatty acetate esters comprises contacting one or more fatty alcohols with acetic anhydride .

[0044] 本明細書で開示される1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコール、1つもしくは複数の脂肪アルデヒドおよび/または1つもしくは複数の脂肪酢酸を生産する方法のいずれかの一実施形態では、1つもしくは複数の脂肪アルコール、1つもしくは複数の脂肪アルデヒドおよび/または1つもしくは複数の脂肪酢酸は分離手順によりさらに濃縮される。 [0044] A method for producing one or more fatty alcohols, one or more fatty aldehydes and / or one or more fatty acetic acids from one or more unsaturated lipid moieties disclosed herein In any one embodiment, one or more fatty alcohols, one or more fatty aldehydes and / or one or more fatty acetic acids are further concentrated by a separation procedure.

[0045] 別の態様では、本明細書で開示される1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコール、1つもしくは複数の脂肪アルデヒドおよび/または1つもしくは複数の脂肪酢酸を生産する方法のいずれかにより生産される1つまたは複数の組成物が提供される。 [0045] In another aspect, from one or more unsaturated lipid moieties disclosed herein to one or more fatty alcohols, one or more fatty aldehydes and / or one or more fatty acetic acids One or more compositions produced by any of the methods of producing

[0046] 本開示の説明的な実施形態を以下の図面において説明する。 [0046] Illustrative embodiments of the present disclosure are described in the following figures.

[0047]脂肪アルコールおよび脂肪アルデヒドの半生合成生産の概念を説明する図である。[0047] Figure 1 illustrates the concept of semi-biosynthetic production of fatty alcohols and fatty aldehydes. [0048]飽和および不飽和分子のアルコールおよびアルデヒドへの変換を説明する図である。[0048] Figure 5 illustrates the conversion of saturated and unsaturated molecules to alcohols and aldehydes. [0049]提案したバイオヒドロキシル化および(E)−5−デセンへの脂肪アシルCoA還元ルートを説明する図である。[0049] Figure 5 illustrates the proposed biohydroxylation and fatty acyl CoA reduction route to (E) -5-decene. [0050]1976年から2016年の予測までの17種の商品油の生産を説明する図である(Gunstone, F.D. Vegetable Oils in Food Technology: Composition, Properties and Uses. Wiley-Blackwell, 2011)。[0050] Figure 17 illustrates the production of 17 commodity oils from 1976 to 2016 forecast (Gunstone, FD. Vegetable Oils in Food Technology: Composition, Properties and Uses. Wiley-Blackwell, 2011). [0051]種々の植物油のクロマトグラムのオーバーレイを示す図である。No.5(青)のチリヘーゼルナッツ油のみが、メチル(Z)−ヘキサデカ−11−エノエートに対応する6.2分の保持時間にピークを示す。[0051] FIG. 1 shows an overlay of chromatograms of different vegetable oils. No. Only 5 (blue) chilli hazelnut oil peaks at a retention time of 6.2 minutes corresponding to methyl (Z) -hexadeca-11-enoate. [0052]TMSH(上)でエステル交換されたチリヘーゼルナッツ油と、アルカリ性メタノリシスで生産されたバイオディーゼル(下)の比較を示す図である。クロマトグラムは類似しているように見えるが、見かけのピーク面積に僅かな相違が見られる。[0052] Figure 5 shows a comparison of TMSH (top) transesterified chili hazelnut oil and biodiesel produced by alkaline methanolysis (bottom). The chromatograms appear to be similar, but with slight differences in apparent peak areas. [0053]単一蒸留で収集された種々の分画のGC−FIDクロマトグラムのオーバーレイを示す図である。第1の分画(赤)は55〜82℃で収集され、C16化合物の最大の分画を含む(約6分)。第2の分画(緑)は120〜146℃で収集された。物質の大部分は種々のC18酸であるが、この分画にはまだ顕著な量のC16が見られる。分画3(青)は種の残渣を含む。C16は殆ど見られないが、長鎖ホモログ(約9〜11分)の大部分が見られる。[0053] FIG. 7 shows an overlay of GC-FID chromatograms of various fractions collected by single distillation. The first fraction (red) is collected at 55-82 ° C. and contains the largest fraction of C16 compound (about 6 minutes). The second fraction (green) was collected at 120-146 ° C. The majority of the material is the various C18 acids, but this fraction still shows significant amounts of C16. Fraction 3 (blue) contains seed residue. Although C16 is barely seen, most of the long chain homologs (about 9-11 minutes) are seen. [0054]改変Red−Alを用いるエステルのアルデヒドへの還元ならびにその調製を示す図である(Shin WKら、(2014) Bull. Korean Chem. Soc. 35: 2169-2171)。[0054] Figure 5 shows the reduction of an ester to an aldehyde with a modified Red-Al and its preparation (Shin WK et al. (2014) Bull. Korean Chem. Soc. 35: 2169-2171). [0055]基質および生成混合物のオーバーレイの一部を示す図である。基質(メチル(Z)-ヘキサデカ-11-エノエート、11Z−C16:1−COOH)のスペクトルを黒で示し、生成物((Z)−ヘキサデカ−11−エナール、11Z−C16:−CHO;12%(Z)−ヘキサデカ−11−エノール、11Z−C16:1−CH2OH)のスペクトルを紫で示す。[0055] FIG. 10 depicts a portion of the overlay of substrate and product mixture. The spectrum of the substrate (methyl (Z) -hexadeca-11-enoate, 11Z-C16: 1-COOH) is shown in black and the product ((Z) -hexadeca-11-enal, 11Z-C16: -CHO; 12% The spectrum of (Z) -hexadeca-11-enol, 11Z-C16: 1-CH2OH) is shown in purple. [0056]Vitride還元に関する種々のスペクトルの集成を示す図である。図10A:真正標準[(Z)−ヘキサデカ−11−エナールおよび(Z)−ヘキサデカ−11−エノール]と、Vitride還元反応で得られた生成混合物のオーバーレイ。図10B:スペクトルに追加的なピークが存在することの観察。これは、BSTFAの代わりに誘導体化剤を用いなかった1か月経過後のスペクトルには見られなかった。図10C:真正標準(Z)−ヘキサデカ−11−エノールの断片化パターン。図10D:4.1分における生成物ピークの断片化パターン。図10E:真正標準(Z)−ヘキサデカ−11−エナールの断片化パターン。図10F:5.75分における生成物ピークの断片化パターン。[0056] FIG. 5 shows the collection of various spectra for Vitride reduction. FIG. 10A: Overlay of authentic standards [(Z) -hexadeca-11-enal and (Z) -hexadeca-11-enol] with the resulting mixture obtained in the Vitride reduction reaction. FIG. 10B: Observation of the presence of additional peaks in the spectrum. This was not seen in the spectra after one month when no derivatizing agent was used instead of BSTFA. FIG. 10C: Fragmentation pattern of authentic standard (Z) -hexadeca-11-enol. FIG. 10D: Fragmentation pattern of product peak at 4.1 minutes. FIG. 10E: Fragmentation pattern of authentic standard (Z) -hexadeca-11-enal. FIG. 10F: Fragmentation pattern of product peak at 5.75 minutes. [0057]Vitride還元によって得られた生成混合物のオーバーレイを示す図である。混合物を40℃、真空下で濃縮している間に、主生成物(Z)−ヘキサデカ−11−エナール(5.7分)は時間とともに失われる。30分後には比較的多い量が見られるが、150分後には約25%しかない。これは初期の30分間に真空中で生成物のいくらかが失われたことをも示している。このステップは精製目的のためにさらに検討することができる。[0057] FIG. 5 shows an overlay of the resulting mixture obtained by Vitride reduction. The main product (Z) -hexadeca-11-enal (5.7 minutes) is lost over time while the mixture is concentrated at 40 ° C. under vacuum. After 30 minutes relatively large amounts are seen, but after 150 minutes only about 25%. This also indicates that some of the product has been lost in vacuum for the first 30 minutes. This step can be further considered for purification purposes. [0058]コドン最適化H.zeaデサチュラーゼバリアントのみがSPV140スクリーンにおいて検出可能なZ11−ヘキサデセン酸を生産することを示す図である。対照=SPV140のpPV101インテグラント、T.ni天然=天然コドン使用T.ni Z11デサチュラーゼ(pPV195)、T.ni HS opt=Homo sapiensコドン最適化T.ni Z11デサチュラーゼ(pPV196)、T.ni HS opt Ylリーダー=Homo sapiensコドン最適化および交換したY.lipolytica OLE1リーダー配列を有するT. ni Z11デサチュラーゼ(pPV197)、H.zea天然=天然コドン使用H.zea Z11デサチュラーゼ(pPV198)、H.zea HS opt=Homo sapiensコドン最適化H.zea Z11デサチュラーゼ(pPV199)、H.zea HS opt Ylリーダー=Homo sapiensコドン最適化および交換したY.lipolytica OLE1リーダー配列を有するH.zea Z11デサチュラーゼ(pPV200)、A.transitella天然=天然コドン使用A.transitella Z11デサチュラーゼ(pPV201)。全てのデータは3回の生物学的反復の平均である。エラーバーは標準偏差を示す。[0058] Codon Optimization FIG. 7 shows that only zea desaturase variants produce detectable Z11-hexadecenoic acid in the SPV 140 screen. Control: pPV101 integrate SPV140, T.I. ni natural = natural codon usage T. ni Z11 desaturase (pPV 195), T. coli. ni HS opt = Homo sapiens codon optimization T. ni Z11 desaturase (pPV 196), T. coli. ni HS opt Yl leader = Homo sapiens codon optimization and exchanged Y. T. lipolytica OLE 1 leader sequence. ni Z11 desaturase (pPV 197); zea natural = natural codon usage H. zea Z11 desaturase (pPV198); zea HS opt = Homo sapiens codon optimization zea Z11 desaturase (pPV199); zea HS opt Yl leader = Homo sapiens codon optimization and exchanged Y. H. lipolytica OLE 1 leader sequence. zea Z11 desaturase (pPV200), A. transitella natural = natural codon usage A. transitella Z11 desaturase (pPV201). All data are the average of 3 biological replicates. Error bars indicate standard deviations. [0059]コドン最適化H.zeaデサチュラーゼバリアントのみがSPV300スクリーンにおいて検出可能なZ11−ヘキサデセン酸を生産することを示す図である。ラベルは親株およびデサチュラーゼ発現カセットのプラスミドを示す。pPV101=hrGFP対照、pPV198=天然コドン使用H.zea Z11デサチュラーゼ、pPV199=Homo sapiensコドン最適化H.zea Z11デサチュラーゼ、pPV200=Homo sapiensコドン最適化および交換したY.lipolytica OLE1リーダー配列を有するH.zea Z11デサチュラーゼ、pPV201=天然コドン使用A.transitella Z11デサチュラーゼ。[0059] Codon Optimization FIG. 5 shows that only zea desaturase variants produce detectable Z11-hexadecenoic acid in the SPV 300 screen. The labels indicate the parent strain and the plasmid of the desaturase expression cassette. pPV101 = hrGFP control, pPV198 = natural codon usage zea Z11 desaturase, pPV 199 = Homo sapiens codon optimization zea Z11 desaturase, pPV200 = Homo sapiens codon optimization and exchange H. lipolytica OLE 1 leader sequence. zea Z11 desaturase, pPV 201 = natural codon usage transitella Z11 desaturase. [0060]SPV140およびSPV300バックグラウンドにおけるデサチュラーゼスクリーンのための最終細胞密度を示す図である。挿入したデサチュラーゼカセットを有するSPV300株がより高い細胞密度に増殖した。[0060] FIG. 16 shows final cell densities for the desaturase screen on SPV140 and SPV300 background. The SPV300 strain with the inserted desaturase cassette grew to higher cell density. [0061]H.sapiensコドン最適化H.zea Z11デサチュラーゼを発現するSPV140およびSPV300株の個別の分離したZ11−ヘキサデセン酸タイターを示す図である。[0061] H. sapiens codon optimization FIG. 5 shows the individual isolated Z11-hexadecenoic acid titers of SPV140 and SPV300 strains expressing zea Z11 desaturase. [0062]特徴付けしたΔ11デサチュラーゼのZ11−14酸(メチルミリステートを供給−14ME)およびZ11−16酸(メチルパルミテートを供給−16ME)タイターを示す図である。SPV300=デサチュラーゼライブラリー挿入ペアレント。SPV298=SPV300の原栄養性ペアレント、陰性対照。SPV459=現在最適なデサチュラーゼを有するSPV300(Helicoverpa zea、配列番号1)、陽性対照。DST006におけるデサチュラーゼはSPV459で発現されるH.zeaデサチュラーゼと遺伝的に等価であり、内部ライブラリー対照として役立つ。[0062] Figure 12 shows Z11-14 acid (supplied with methyl myristate-14ME) and Z11-16 acid (supplied with methyl palmitate-16ME) titers of characterized Δ11 desaturases. SPV300 = Desaturase library insertion parent. SPV 298 = Prototrophic parent of SPV 300, negative control. SPV 459 = SPV 300 (Helicoverpa zea, SEQ ID NO: 1) with the currently optimal desaturase, positive control. Desaturase in DST 006 is expressed in SPV 459. Genetically equivalent to zea desaturase and serves as an internal library control. [0063]メチルパルミテート(16ME)またはメチルミリステート(14ME)を供給したSPV298(陰性対照、親株)およびSPV459(H.zeaデサチュラーゼを有するSPV298系統、配列番号1)のC14およびC18生産プロファイルを示す図である。[0063] The C14 and C18 production profiles of SPV 298 (negative control, parent strain) and SPV 459 (strain SPV 298 with H. zea desaturase, SEQ ID NO: 1) supplied with methyl palmitate (16 ME) or methyl myristate (14 ME) are shown FIG. [0064]下流プロセス(DSP)オーバービューを示す図である。DSPプロセスの個別の単位操作を示す。[0064] FIG. 24 depicts a downstream process (DSP) overview. Shows individual unit operations of the DSP process. [0065]Z11−ヘキサデセノール出発物質のGC−FIDトレースを示す図である。[0065] Figure 12 shows a GC-FID trace of Zll-hexadecenol starting material. [0066]Z11−ヘキサデセノールからZ11−ヘキサデセナールへのTEMPO漂白酸化の酸化生成物のGC−FIDトレースを示す図である。[0066] Figure 5 shows a GC-FID trace of the oxidation product of TEMPO bleach oxidation from Z11-hexadecenol to Z11-hexadecenal. [0067]Z11−16酸生産株の系統樹を示す図である。全株についての株系統を実施例6に記載する。SPV1199とSPV1200の遺伝子型は同一であるが、異なった親株から誘導された。[0067] Fig. 1 shows a phylogenetic tree of Z11-16 acid-producing strains. Strain lines for all strains are described in Example 6. The genotypes of SPV1199 and SPV1200 are identical but derived from different parent strains. [0068]図22は、28℃および32℃の両方における高グルコース培地中の増殖速度およびZ11−16酸の生産を示す図である。図22A:最初の基質添加の前の最初の7時間の間の初期増殖速度。オンライン細胞密度測定から計算した。図22B:最大比生産性(7〜23時間)。細胞密度はプレートリーダーを用いた独立の測定から取得する。[0068] FIG. 22 shows growth rate and production of Z11-16 acid in high glucose medium at both 28 ° C. and 32 ° C. FIG. 22A: Initial growth rate during the first 7 hours before the first substrate addition. Calculated from online cell density measurements. FIG. 22B: Maximum specific productivity (7-23 hours). Cell density is obtained from independent measurements using a plate reader. 図22C:48時間(観察した最大)Z11−16酸タイター。挿入した数字は独立した測定の数を示す。FIG. 22C: 48 hours (maximum observed) Z11-16 acid titer. The numbers inserted indicate the number of independent measurements. [0069]グリセロールなしの高グルコース培地中の対照およびGUT2欠落株の初期増殖速度を示す図である。5g/Lのグリセロールがない培地を用いて試験した4つの株全てで、初期増殖速度はより小さかった。[0069] FIG. 7 shows initial growth rates of control and GUT2 deficient strains in high glucose medium without glycerol. The initial growth rate was smaller for all four strains tested with media lacking 5 g / L glycerol. [0070]高グルコース培地中における最大の比生産性の増加をデサチュラーゼコピー数とともに示す図である。SPV963、SPV968、およびSPV969系統におけるそれぞれの株の平均比生産性を点で表わしている。単一のコピー点はSPV458の平均比生産性である。SPV459における隣接繰り返し配列の存在のため、正確なコピー数は不明である。SPV459の平均比生産性を点線で示す。全てが3つのH.zea Z11デサチュラーゼコピーを有し、FAT1欠落を含む株SPV1056、SPV1199、およびSPV1200を赤の輪郭で示す。これらの株を32℃で培養すると比生産性の低下を示した。図24A:デサチュラーゼコピー数の関数としての28℃における平均比生産性。図24B:デサチュラーゼコピー数の関数としての32℃における平均比生産性。[0070] Figure 7 shows the greatest increase in specific productivity in high glucose media with desaturase copy number. The average specific productivity of each strain in the SPV 963, SPV 968, and SPV 969 lines is represented by points. The single copy point is the average specific productivity of SPV 458. The exact copy number is unknown because of the presence of flanking repeat sequences in SPV 459. The average specific productivity of SPV 459 is shown in dotted lines. All three H. Strains SPV1056, SPV1 199, and SPV1200 with the zea Z11 desaturase copy and containing FAT1 deletion are outlined in red. Cultivation of these strains at 32 ° C. showed a decrease in specific productivity. FIG. 24A: Average specific productivity at 28 ° C. as a function of desaturase copy number. FIG. 24B: Average specific productivity at 32 ° C. as a function of desaturase copy number. [0071]図25は、高グルコース培地中のZ11−16酸の性能指標の相関を示す図である。図25A:Z11−16酸の48時間タイターは観察された最大比生産性と中程度に相関する。相関は32℃で改善される。図25B:Z11−16酸の48時間タイターおよび選択性も中程度に相関する。図25C:Z11−16酸の23時間および48時間選択性は32℃で弱く相関する。図25D:Z11−16酸の48時間タイターと、推定脂質分画はあまりよく相関しない。[0071] FIG. 25 shows the correlation of performance index of Z11-16 acid in high glucose medium. FIG. 25A: The 48 hour titer of Z11-16 acid is moderately correlated with the maximum specific productivity observed. The correlation is improved at 32 ° C. FIG. 25B: 48 hour titer and selectivity of Z11-16 acid are also moderately correlated. FIG. 25C: 23 h and 48 h selectivity of Z11-16 acid is weakly correlated at 32 ° C. FIG. 25D: The 48 hour titer of Z11-16 acid does not correlate well with the putative lipid fraction. 図25E:Z11−16酸の23時間タイターと選択性は強く密集している。図25F:全脂質分画の推定は観察された最大比生産性と相関しない。FIG. 25E: The 23 hour titer and selectivity of Z11-16 acid is strongly clustered. FIG. 25F: Estimates of total lipid fraction do not correlate with observed maximum specific productivity. [0072]高グルコース培地中、28℃と32℃の両方におけるZ11−16酸の選択性および推定脂質分画を示す図である。図26A:48時間の時点におけるZ11−16酸の選択性。図26B:脂質分画(全脂肪酸/乾燥細胞重量)は、測定した脂肪酸濃度を用い、測定したOD600細胞密度に前もって観察した係数0.78gDCW/L/OD600を掛けることによって推定した。挿入した数字は独立した測定の数を示す。TFA=全脂肪酸、DCW=乾燥細胞重量。[0072] FIG. 7 shows the selectivity and estimated lipid fraction of Z11-16 acid at both 28 ° C. and 32 ° C. in high glucose medium. FIG. 26A: Selectivity of Z11-16 acid at 48 hours. FIG. 26B: The lipid fraction (total fatty acid / dry cell weight) was estimated using the measured fatty acid concentration by multiplying the measured OD600 cell density by the factor 0.78 g DCW / L / OD600 previously observed. The numbers inserted indicate the number of independent measurements. TFA = total fatty acids, DCW = dry cell weight. [0073]高グルコースおよび高グリセロール培地を比較したHSD062の初期増殖速度を示す図である。両方の培地で初期増殖速度は同様であった。[0073] FIG. 7 shows initial growth rates of HSD062 comparing high glucose and high glycerol media. Initial growth rates were similar in both media. [0074]図28は、28℃における高グリセロール培地と高グルコース培地に対する株特異的応答を示す図である。図28A:7〜23時間のZ11−16酸の比生産性。図28B:7〜41.5時間のZ11−16酸の比生産性。[0074] FIG. 28 shows strain-specific responses to high glycerol medium and high glucose medium at 28 ° C. FIG. 28A: Specific productivity of Z11-16 acid for 7-23 hours. FIG. 28B: Specific productivity of Z11-16 acid for 7-41.5 hours. 図28C:41.5時間におけるZ11−16酸タイター。図28D:41.5時間におけるZ11−16酸の選択性。図28E:41.5時間における推定脂質分画(全脂肪酸/乾燥細胞重量)。脂質分画は測定した脂肪酸濃度を用い、測定したOD600細胞密度に前もって観察した係数0.78gDCW/L/OD600を掛けることによって推定した。FIG. 28C: Z11-16 acid titer at 41.5 hours. FIG. 28D: Selectivity of Z11-16 acid at 41.5 hours. FIG. 28E: Estimated lipid fraction (total fatty acid / dry cell weight) at 41.5 hours. The lipid fraction was estimated using the measured fatty acid concentration by multiplying the measured OD600 cell density by the factor 0.78 g DCW / L / OD600 previously observed. [0075]HSD062からの脂肪酸タイターを示す図である。上列:高グルコース培地(FERM1)中におけるタイター。下列:高グリセロール培地(FERM3)中におけるタイター。[0075] Figure 5 shows fatty acid titers from HSD062. Upper row: Titers in high glucose medium (FERM1). Bottom row: Titers in high glycerol medium (FERM 3). [0076]HSD062からの全脂肪酸(TFA)タイターを示す図である。上列:高グルコース培地(FERM1)中におけるTFAタイター。下列:高グリセロール培地(FERM3)中におけるTFAタイター。[0076] FIG. 1 shows total fatty acid (TFA) titers from HSD062. Upper row: TFA titer in high glucose medium (FERM1). Bottom row: TFA titer in high glycerol medium (FERM 3). [0077]図31は、試料を採取した全てのウェルからのデータを含むZ11−16酸Bの性能パラメーターを示す図である。個別のウェルのプレートシールの下側に基質/バイオフィルムが形成された場合には、いくつかの反復培養を低酸素条件下でインキュベートした。影響を受けたウェルは、溶存酸素濃度をオンラインで追跡することによって同定した。さらに、これらのウェルでは細胞密度と脂肪酸タイターが恒常的により低かった。ここで全ての実験にわたって全てのウェルについてのデータを提示する。挿入した数字は独立した測定の数を示す。図31A:(7〜23時間の)最大比生産性。細胞密度はプレートリーダーを用いる独立した測定から取得する。図31B:48時間(観察された最大の)Z11−16酸タイター。[0077] FIG. 31 is a diagram showing the performance parameters of Z11-16 acid B d that contain data from all wells sample was taken. Several replicate cultures were incubated under hypoxic conditions if substrate / biofilm was formed under the plate seal of individual wells. Affected wells were identified by tracking dissolved oxygen concentration online. In addition, cell density and fatty acid titer were consistently lower in these wells. Here data is presented for all wells across all experiments. The numbers inserted indicate the number of independent measurements. FIG. 31A: Maximum specific productivity (7-23 hours). Cell density is obtained from independent measurements using a plate reader. FIG. 31B: 48 hours (maximum observed) Z11-16 acid titer. 図31C:48時間のZ11−16酸の選択性。図31D:脂質分画(全脂肪酸/乾燥細胞重量)は、測定した脂肪酸濃度を用い、測定したOD600細胞密度に前もって観察した係数0.78gDCW/L/OD600を掛けることによって推定した。FIG. 31C: Selectivity of Z11-16 acid for 48 hours. FIG. 31D: The lipid fraction (total fatty acid / dry cell weight) was estimated by multiplying the measured OD600 cell density by the previously observed factor 0.78 g DCW / L / OD600, using the measured fatty acid concentration. 図31E:HSD043のカラム3ウェルの低酸素条件を示すオンラインの溶存酸素測定の例。全てのウェルは同じ条件下で開始し、同じ株を用いて接種した。シールは23時間および31時間で交換した。ウェルD03、E03、およびF03は、基質の添加(7時間)の後と最初のサンプリング(23時間)の期間、異なった継続時間で低酸素とした。FIG. 31E: Example of on-line dissolved oxygen measurement showing hypoxic conditions of column 3 wells of HSD043. All wells were started under the same conditions and inoculated with the same strain. The seal was changed at 23 hours and 31 hours. Wells D03, E03 and F03 were hypoxic with different durations during the period after the addition of substrate (7 hours) and the first sampling (23 hours). [0078]アシルCoAオキシダーゼ活性によって制御された選択的ベータ酸化によって生成したアシルCoA中間体の例を示す図である。[0078] Figure 7 shows examples of acyl CoA intermediates generated by selective beta oxidation controlled by acyl CoA oxidase activity.

配列
[0079] 配列番号1〜配列番号47の配列表は本出願の一部であり、参照により本明細書に組み込まれる。配列表は本文書の最後に提供される。
Array
[0079] The sequence listing of SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 47 is part of the present application and is incorporated herein by reference. A sequence listing is provided at the end of this document.

詳細な説明
定義
[0080] 以下の定義および略字は本開示の説明のために使用されることになる。
Detailed description definition
[0080] The following definitions and abbreviations will be used for the description of the present disclosure.

[0081] 本明細書および添付の特許請求の範囲で使用されるように、単数形の「1つ(a)」、「1つ(an)」および「その(the)」は、文脈が他の方法で明白に示していなければ、複数の参照対象を含む。したがって、例えば、「フェロモン(a pheromone)」への言及は複数のそのようなフェロモンを含み、「微生物(the microorganism)」への言及は1つまたは複数の微生物への言及を含む、などである。 [0081] As used in the specification and the appended claims, the singular forms "a", "an" and "the" mean that It includes multiple references unless explicitly stated in the method of Thus, for example, reference to "a pheromone" includes a plurality of such pheromone, reference to "the microorganism" includes reference to one or more microorganisms, etc. .

[0082] 本明細書で使用されるように、用語「含む(comprises)」、「含む(comprising)」、「含む(includes)」、「含む(including)」、「有する(has)」、「有する(having)」、「含有する(contains)」、「含有する(containing)」またはこの他の任意の変形は、非排他的包含に及ぶことが意図されている。要素の一覧表を含む組成物、混合物、プロセス、方法、項目、または器具は必ずしもそれらの要素のみに限定されるわけではないが、明確に収載されているわけでもまたはそのような組成物、混合物、プロセス、方法、項目、もしくは器具に本来備わっているわけでもない他の要素を含むことがある。さらに、それとは反対であると明確に述べられていなければ、「または(or)」とは包含的「または(or)」のことであって、排他的「または(or)」のことではない。 [0082] As used herein, the terms "comprises", "comprising", "includes", "including", "has", " "Having", "contains", "containing" or any other variations are intended to cover non-exclusive inclusions. The composition, mixture, process, method, item or apparatus comprising the list of elements is not necessarily limited to just those elements, but may or may not be specifically listed as such composition, mixture , Processes, methods, items or other elements not inherent in the apparatus. Further, unless expressly stated to the contrary, "or" is inclusive (or) and not exclusive (or). .

[0083] 数値を修飾するのに本明細書で使用される用語「約(about)」および「およそ(around)」は、その明確な値を囲む近距離を示す。「X」が値であるとすると、「約X」または「およそX」は0.9Xから1.1Xまでの値、または、一部の実施形態では、0.95Xから1.05Xまでの値を示す。「約X」または「およそX」へのいかなる言及も具体的には少なくともX、0.95X、0.96X、0.97X、0.98X、0.99X、1.01X、1.02X、1.03X、1.04X、および1.05Xの値を示す。したがって、「約X」および「およそX」は、例えば、「0.98X」のようなクレーム限定に対する明細書のサポートを教示し提供することが意図されている。 [0083] The terms "about" and "around" as used herein to modify a numerical value indicate a short distance that surrounds its explicit value. Assuming that "X" is a value, "about X" or "approximately X" has a value of 0.9X to 1.1X, or in some embodiments, a value of 0.95X to 1.05X. Indicates Any reference to "about X" or "about X" specifically refers to at least X, 0.95X, 0.96X, 0.97X, 0.98X, 0.99X, 1.01X, 1.02X, 1 The values of .03X, 1.04X, and 1.05X are shown. Thus, "about X" and "approximately X" are intended to teach and provide specification support for claim limitations, such as, for example, "0. 98X."

[0084] 本明細書で使用されるように、用語「微生物の」、「微生物(microbial organism)」、および「微生物(microorganism)」は、古細菌界、細菌界または真核生物界であって、後者の界は酵母および線維状真菌、原生動物、藻類、または高等原生生物を含む、界内に含まれる微小な細胞として存在する任意の生物を含む。したがって、用語は、原核もしくは真核細胞または顕微鏡的大きさを有する生物を包含することが意図されており、あらゆる種の細菌、古細菌および真正細菌ならびに酵母および真菌などの真核微生物を含む。化学物質の生産のために培養することが可能ないかなる種の細胞培養物も含まれる。 [0084] As used herein, the terms "microbial", "microbial organism", and "microorganism" are archaebacteria, bacteria or eukaryotes. The latter kingdom includes any organisms that exist as tiny cells contained within the kingdom, including yeast and filamentous fungi, protozoa, algae, or higher protozoa. Thus, the term is intended to encompass prokaryotic or eukaryotic cells or organisms of microscopic size, including all species of bacteria, archaebacteria and eubacteria and eukaryotic microorganisms such as yeast and fungi. It includes cell cultures of any species that can be cultured for the production of chemicals.

[0085] 本明細書に記載されるように、一部の実施形態では、組換え微生物は原核微生物である。一部の実施形態では、真核微生物は細菌である。「細菌」または「真正細菌」とは、原核生物の界である。細菌は以下のような少なくとも11の異なる群:(1)グラム陽性(グラム+)菌、その中には2つの主要な亜門:(1)高G+C群(Actinomycetes、Mycobacteria、Micrococcus、他)(2)低G+C群(Bacillus、Clostridia、Lactobacillus、Staphylococci、Streptococci、Mycoplasmas)が存在する;(2)プロテオバクテリア、例えば、紅色光合成+非光合成グラム陰性菌(大半の「一般的な」グラム陰性菌を含む);(3)ラン藻、例えば、酸素発生型光合成生物(oxygenic phototrophs);(4)スピロヘータおよび関連種;(5)プランクトミセス属;(6)バクテロイデス属、フラボバクテリア綱;(7)クラミジア;(8)緑色硫黄細菌;(9)緑色非硫黄細菌(嫌気性光合成生物も);(10)放射線抵抗性小球菌および近縁種;(11)テルモトガ門およびテルモシフォ好熱菌(Thermosipho thermophiles)を含む。 [0085] As described herein, in some embodiments, the recombinant microorganism is a prokaryotic microorganism. In some embodiments, the eukaryotic microbe is a bacterium. "Bacteria" or "eubacteria" is a prokaryotic kingdom. The bacteria are at least 11 different groups such as: (1) Gram-positive (gram +) bacteria, among which two major subdivisions: (1) High G + C (Actinomycetes, Mycobacteria, Micrococcus, others) ( 2) Low G + C groups (Bacillus, Clostridia, Lactobacillus, Staphylococci, Streptococci, Mycoplasmas) are present; (3) Cyanobacteria, such as oxygenic phototrophs; (4) spirochetes and related species; (5) planktons; (6) Bacteroides, flavobacteria; (7) chlamydi. (8) green sulfur bacteria; (9) green non-sulfur bacteria (also anaerobic photosynthetic organisms); (10) radiation resistant micrococci and related species; (11) Termotoga and Thermosipho thermophiles including.

[0086] 「グラム陰性菌」は、球菌、非腸内桿菌(nonenteric rods)、および腸内桿菌(enteric rods)を含む。グラム陰性菌の属は、例えば、Neisseria、Spirillum、Pasteurella、Brucella、Yersinia、Francisella、Haemophilus、Bordetella、Escherichia、Salmonella、Shigella、Klebsiella、Proteus、Vibrio、Pseudomonas、Bacteroides、Acetobacter、Aerobacter、Agrobacterium、Azotobacter、Spirilla、Serratia、Vibrio、Rhizobium、Chlamydia、Rickettsia、Treponema、およびFusobacteriumを含む。 [0086] "Gram-negative bacteria" include cocci, nonenteric rods, and enteric rods. The genus of gram-negative bacteria is, for example, Neisseria, Spirillum, Pasteurella, Brucella, Yersinia, Francisella, Haemophilus, Bordetella, Escherichia, Salmonella, Shigella, Klebsiella, Proteus, Vibrio, Bacteriobacteria, Bacillus subtilis, and , Serratia, Vibrio, Rhizobium, Chlamydia, Rickettsia, Treponema, and Fusobacterium.

[0087] 「グラム陽性菌」は、球菌、非芽胞形成桿菌(nonsporulating rods)、および芽胞形成桿菌(sporulating rods)を含む。グラム陽性菌の属は、例えば、Actinomyces、Bacillus、Clostridium、Corynebacterium、Erysipelothrix、Lactobacillus、Listeria、Mycobacterium、Myxococcus、Nocardia、Staphylococcus、Streptococcus、およびStreptomycesを含む。 [0087] "Gram-positive bacteria" include cocci, nonsporulating rods, and sporulating rods. The genus of gram positive bacteria includes, for example, Actinomyces, Bacillus, Clostridium, Corynebacterium, Erysipelothrix, Lactobacillus, Listeria, Mycobacterium, Myxococcus, Nocardia, Staphylococcus, Streptococcus, and Streptomyces.

[0088] 用語「組換え微生物」と「組換え宿主細胞」は本明細書では互換的に使用され、内在性酵素を発現するもしくは過剰発現する、ベクターに、組込み構築物に含まれる酵素などの異種酵素を発現するように遺伝子改変されている、または内在性遺伝子の発現に変更がある微生物のことである。「変更」とは、1つもしくは複数のポリペプチドもしくはポリペプチドサブユニットをコードする遺伝子の発現、またはRNA分子もしくは等価なRNA分子のレベル、または1つもしくは複数のポリペプチドもしくはポリペプチドサブユニットの活性が、発現、レベル、または活性が変更がない場合に観察されるよりも大きくなるまたは少なくなるように、上方調節されているまたは下方調節されていることを意味する。例えば、用語「変更する」は「阻害する」を意味することがあるが、単語「変更する」の使用はこの定義に限定されない。用語「組換え微生物」および「組換え宿主細胞」とは、特定の組換え微生物だけではなく、そのような微生物の子孫または潜在的子孫のことでもあると理解されている。突然変異または環境の影響のせいである特定の改変が次の世代で生じることがあるので、そのような子孫は、実際、親細胞と同一ではないことがあるが、それでも本明細書で使用される用語内に含まれている。 [0088] The terms "recombinant microorganism" and "recombinant host cell" are used interchangeably herein to express or overexpress an endogenous enzyme in a vector, such as an enzyme contained in the integration construct or the like. A microorganism that has been genetically modified to express an enzyme, or has altered expression of an endogenous gene. "Modification" means the expression of a gene encoding one or more polypeptides or polypeptide subunits, or the level of an RNA molecule or equivalent RNA molecule, or of one or more polypeptides or polypeptide subunits. It is meant that the activity is upregulated or downregulated such that expression, levels, or activity is greater or less than that observed in the absence of a change. For example, the term "alter" may mean "inhibit," but the use of the word "alter" is not limited to this definition. The terms "recombinant microorganism" and "recombinant host cell" are understood to mean not only the specific recombinant microorganism but also the progeny or potential progeny of such a microorganism. Such offspring may in fact not be identical to the parent cell, as certain modifications may occur in the next generation due to mutations or environmental influences, but are still used herein Are included within the term.

[0089] 遺伝子配列に関する用語「発現」とは、遺伝子の転写、および、必要に応じて、得られたmRNA転写物のタンパク質への翻訳のことである。したがって、文脈から明らかになるように、タンパク質の発現は、オープンリーディングフレーム配列の転写および翻訳から生じる。宿主細胞における所望の産物の発現のレベルは、細胞に存在する対応するmRNAの量、または選択された配列によりコードされている所望の産物の量のどちらかに基づいて決定することができる。例えば、選択された配列から転写されるmRNAはqRT−PCRによりまたはノーザンハイブリダイゼーションにより定量化することが可能である(Sambrookら、Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989年)参照)。選択された配列によりコードされるタンパク質は種々の方法により、例えば、ELISAにより、タンパク質の生物活性についてアッセイすることにより、またはタンパク質を認識して結合する抗体を使用して、そのような活性とは無関係なウェスタンブロッティングもしくは放射性免疫アッセイなどのアッセイを用いることにより定量化することが可能である。Sambrookら、1989年、上記参照。 [0089] The term "expression" with respect to a gene sequence refers to transcription of the gene and, optionally, translation of the resulting mRNA transcript into a protein. Thus, as will be clear from context, protein expression results from transcription and translation of open reading frame sequences. The level of expression of the desired product in the host cell can be determined based on either the amount of corresponding mRNA present in the cell or the amount of desired product encoded by the selected sequence. For example, mRNA transcribed from selected sequences can be quantified by qRT-PCR or by Northern hybridization (see Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989). ). The protein encoded by the selected sequence may be assayed by various methods, for example by ELISA, by assaying for the biological activity of the protein or using such an antibody which recognizes and binds to the protein. It is possible to quantify by using an assay such as an irrelevant Western blotting or radioimmunoassay. Sambrook et al., 1989, supra.

[0090] 用語「ポリヌクレオチド」は本明細書では用語「核酸」と互換的に使用され、任意の長さの一本鎖もしくは二本鎖、センスもしくはアンチセンスデオキシリボ核酸(DNA)、および必要に応じて、siRNAを含む、任意の長さの一本鎖または二本鎖、センスまたはアンチセンスリボ核酸(RNA)を含むがこれらに限定されない、ヌクレオチド、ヌクレオシドまたはこの類似物を含む2つ以上のモノマーで構成された有機ポリマーのことである。用語「ヌクレオチド」とは、プリンまたはピリミジン塩基におよびリン酸基に結合しているリボースまたはデオキシリボース糖からなり、核酸の基本構造単位である数個の化合物のいずれかのことである。用語「ヌクレオシド」とは、デオキシリボースまたはリボースと組み合わされたプリンまたはピリミジン塩基からなり特に核酸中に見出される化合物(グアノシンまたはアデノシンとして)のことである。用語「ヌクレオチド類似物」および「ヌクレオシド類似物」とは、それぞれ、1つまたは複数の個々の原子が異なる原子でまたは異なる官能基で置き換えられているヌクレオチドまたはヌクレオシドのことである。したがって、用語ポリヌクレオチドは任意の長さの核酸、DNA、RNA、この類似物および断片を含む。3つ以上のヌクレオチドのポリヌクレオチドはヌクレオチドオリゴマーまたはオリゴヌクレオチドとも呼ばれる。 [0090] The term "polynucleotide" is used interchangeably herein with the term "nucleic acid" and is single- or double-stranded, sense or antisense deoxyribonucleic acid (DNA) of any length, and Correspondingly, two or more nucleotides, nucleosides or analogs thereof, including but not limited to single-stranded or double-stranded DNA of any length, including siRNA, including but not limited to sense or antisense ribonucleic acid (RNA) It is an organic polymer composed of monomers. The term "nucleotide" refers to any of several compounds consisting of a ribose or deoxyribose sugar linked to a purine or pyrimidine base and to a phosphate group, which are the basic structural units of nucleic acids. The term "nucleoside" refers to a compound (as guanosine or adenosine) which consists of a purine or pyrimidine base combined with deoxyribose or ribose, in particular in a nucleic acid. The terms "nucleotide analogue" and "nucleoside analogue" refer to nucleotides or nucleosides in which one or more individual atoms are replaced by different atoms or by different functional groups, respectively. Thus, the term polynucleotide includes nucleic acids of any length, DNA, RNA, analogs and fragments thereof. Polynucleotides of three or more nucleotides are also referred to as nucleotide oligomers or oligonucleotides.

[0091] 本明細書に記載されるポリヌクレオチドは「遺伝子」を含むことおよび本明細書に記載される核酸分子は「ベクター」または「プラスミド」を含むことが理解されている。したがって、用語「遺伝子」は、「構造遺伝子」とも呼ばれるが、1つまたは複数のタンパク質または酵素のすべてまたは一部を構成するアミノ酸の特定の配列をコードするポリヌクレオチドのことであり、例えば、遺伝子が発現される条件を決定する、プロモーター配列などの調節(非転写)DNA配列を含むことがある。遺伝子の転写される領域は、イントロン、5’−非翻訳領域(UTR)および3’−UTRを含む非翻訳領域、ならびにコード配列を含むことができる。 [0091] It is understood that the polynucleotides described herein include "genes" and the nucleic acid molecules described herein include "vectors" or "plasmids." Thus, the term "gene", also referred to as "structural gene", refers to a polynucleotide encoding a particular sequence of amino acids that makes up all or part of one or more proteins or enzymes, eg, a gene May comprise regulatory (non-transcribed) DNA sequences, such as promoter sequences, which determine the conditions under which is expressed. The transcribed region of the gene can include introns, untranslated regions including 5'-untranslated regions (UTRs) and 3'-UTRs, as well as coding sequences.

[0092] 本明細書で使用される用語「酵素」とは、1つまたは複数の化学または生化学反応を触媒するまたは促進する任意の物質のことであり、この物質は通常、全体的にまたは部分的にポリペプチド(単数または複数)で構成されている酵素を含むが、ポリヌクレオチドを含む異なる分子で構成されている酵素を含むことが可能である。 [0092] The term "enzyme" as used herein refers to any substance that catalyzes or promotes one or more chemical or biochemical reactions, which substance is generally or entirely It is possible to include enzymes that are comprised in part of the polypeptide (s) but that are comprised of different molecules, including polynucleotides.

[0093] 本明細書で使用されるように、用語「天然に存在しない」は、本開示の微生物に関連して使用される場合、微生物が、参照される種の野生型菌株を含む、参照される種の天然に存在する菌株には通常見出されない少なくとも1つの遺伝子変異を有することを意味することが意図されている。遺伝子変異は、例えば、代謝ポリペプチドをコードする発現可能な核酸を導入する改変、他の核酸付加、核酸欠落および/または微生物遺伝子物質の他の機能破壊を含む。そのような改変は、例えば、参照された種の異種、同種、または異種と同種の両方のポリペプチドのコード領域およびその機能的断片を含む。追加の改変は、例えば、改変により遺伝子またはオペロンの発現が変更される非コード調節領域を含む。例示的な天然に存在しない微生物は、本明細書に記載される不飽和脂質部分の生産のために工学的に操作された組換え微生物を含む。 [0093] As used herein, the term "non-naturally occurring" as used in the context of the disclosed microorganism, refers to a microorganism comprising a wild-type strain of the referenced species. It is intended to mean having at least one genetic mutation not normally found in naturally occurring strains of the species being considered. Genetic mutations include, for example, modifications that introduce expressible nucleic acids encoding metabolic polypeptides, other nucleic acid additions, nucleic acid deletions and / or other functional disruptions of microbial genetic material. Such modifications include, for example, the coding region of the heterologous, homologous, or both heterologous and homologous polypeptides of the referenced species and functional fragments thereof. Additional modifications include, for example, non-coding regulatory regions whose expression alters the expression of the gene or operon. Exemplary non-naturally occurring microorganisms include recombinant microorganisms engineered for the production of unsaturated lipid moieties described herein.

[0094] これとは対照的に、用語「天然に存在する」は、本開示の生物に関連して使用される場合、1つまたは複数の不飽和脂質部分の組換え生産のための遺伝子工学的に操作された生合成経路を含むように操作されていない生物を意味することが意図されている。 [0094] In contrast, the term "naturally occurring" as used in connection with the organisms of the present disclosure, includes genetic engineering for the recombinant production of one or more unsaturated lipid moieties. It is intended to mean an organism that has not been engineered to include a biosynthetic pathway that has been engineered.

[0095] 種々の分子、例えば、ポリヌクレオチド、ポリペプチド、酵素等に関連して本明細書で使用される用語「外因性の」とは、自然状態の所与の酵母、細菌、生物、微生物、もしくは細胞には通常もしくは天然には見出されないおよび/またはこれらによって産生されない分子のことである。 [0095] The term "exogenous" as used herein in relation to various molecules, such as polynucleotides, polypeptides, enzymes etc. refers to the naturally occurring yeast, bacteria, organism, microorganism Or molecules that are not normally or naturally found in cells and / or are not produced by them.

[0096] 一方、種々の分子、例えば、ポリヌクレオチド、ポリペプチド、酵素等に関連して本明細書で使用される用語「内在性の」または「自然のままの」とは、自然状態の所与の酵母、細菌、生物、微生物、もしくは細胞には通常もしくは天然に見出されるおよび/またはこれらによって産生される分子のことである。 [0096] On the other hand, the terms "endogenous" or "native" as used herein in relation to various molecules, such as polynucleotides, polypeptides, enzymes etc. A molecule normally or naturally found in and / or produced by a given yeast, bacterium, organism, microorganism or cell.

[0097] 改変された宿主細胞という文脈で本明細書で使用される用語「異種の」とは、以下の:(a)分子(複数可)は宿主細胞にとって外来性(「外因性」)である(すなわち、宿主細胞には天然には見出されない);(b)分子(複数可)は所与の宿主微生物もしくは宿主細胞に天然に見出される(すなわち、「内在性である」)が、細胞内の天然ではない位置でもしくは天然ではない量で産生される;および/または(c)分子(複数可)はヌクレオチドもしくはアミノ酸配列が内在性のヌクレオチドもしくはアミノ酸配列(複数可)とは異なり、内因的に見出される内在性のヌクレオチドもしくはアミノ酸とはヌクレオチドもしくはアミノ酸配列が異なる分子が細胞において非天然の(例えば、天然に見出されるよりも大きな)量でまたは細胞において非天然の(例えば、天然に見出されるよりも大きな)活性レベルで産生される、のうちの少なくとも1つが当てはまる、種々の分子、例えば、ポリヌクレオチド、ポリペプチド、酵素等のことである。 [0097] As used herein in the context of a modified host cell, the term "heterologous" refers to the following: (a) the molecule (s) are foreign ("exogenous") to the host cell Some (i.e. not found naturally in the host cell); (b) the molecule (s) are found naturally in a given host microorganism or host cell (i.e. "is endogenous"), It is produced in non-naturally occurring locations or in non-naturally occurring quantities in cells; and / or (c) the molecule (s) differ from the nucleotide or amino acid sequence (s) in which the nucleotide or amino acid sequence is endogenous, Molecules which differ in nucleotide or amino acid sequence from endogenous nucleotides or amino acids which are found endogenously are only available in non-naturally occurring (eg, greater than naturally found) amounts in the cell. Refers to various molecules, such as polynucleotides, polypeptides, enzymes, etc., of which at least one of them is produced at a non-natural (eg, greater than naturally found) activity level in cells. .

[0098] 第1の科または種の本来の酵素または遺伝子に関して本明細書で使用される用語「相同体」とは、第1の科または種の本来の酵素または遺伝子に一致する第2の科または種の酵素または遺伝子であると機能的、構造的、またはゲノム分析により判定される第2の科または種の異なる酵素または遺伝子のことである。相同体はほとんどの場合、機能的、構造的、またはゲノム類似性を有する。酵素または遺伝子の相同体を遺伝子プローブおよびPCRを使用して容易にクローニングすることが可能である技法は公知である。クローン化された配列を相同体であると同定することは、機能アッセイを使用しておよび/または遺伝子のゲノムマッピングにより確認することが可能である。 [0098] The term "homologue" as used herein with respect to a first family or species native enzyme or gene refers to a second family that corresponds to the first family or species native enzyme or gene. Or a different enzyme or gene of a second family or species that is determined by functional, structural or genomic analysis to be a species enzyme or gene. Homologs almost always have functional, structural or genomic similarity. Techniques are known in which homologs of enzymes or genes can be easily cloned using gene probes and PCR. Identifying cloned sequences as homologs can be confirmed using functional assays and / or by genomic mapping of genes.

[0099] タンパク質は、遺伝子によりコードされているアミノ酸配列が第2の遺伝子のアミノ酸配列に類似するアミノ酸配列を有する場合、第2のタンパク質に「相同性」を有するまたは「相同的」である。代わりに、タンパク質は、2つのタンパク質が「類似する」アミノ酸配列を有する場合、第2のタンパク質に相同性を有する。したがって、用語「相同タンパク質」とは、2つのタンパク質が類似するアミノ酸配列を有することを意味することが意図されている。ある特定の例では、2つのタンパク質間の相同性は、進化により関連付けられるその共通の先祖を示している。 [0099] A protein is "homologous" or "homologous" to a second protein if the amino acid sequence encoded by the gene has an amino acid sequence similar to that of the second gene. Instead, the proteins are homologous to the second protein if the two proteins have "similar" amino acid sequences. Thus, the term "homologous protein" is intended to mean that the two proteins have similar amino acid sequences. In certain instances, homology between two proteins is indicative of their common ancestor linked by evolution.

[00100] 本明細書で使用される用語「脂肪酸」とは、構造R−COOHの化合物のことであり、RはCからC24飽和、不飽和、直鎖状、分岐または環状炭化水素であり、カルボキシル基は1位にある。特定の実施形態では、RはCからC24飽和または不飽和直鎖状炭化水素であり、カルボキシル基は1位にある。 [00100] The term "fatty acid" as used herein is a compound of structure R-COOH, wherein R is C 6 to C 24 saturated, unsaturated, linear, branched or cyclic hydrocarbon There is a carboxyl group at position 1. In certain embodiments, R is a C 6 to C 24 saturated or unsaturated linear hydrocarbon and the carboxyl group is at the 1 position.

[00101] 本明細書で使用される用語「脂肪アルコール」とは、式R−OHを有する脂肪族アルコールのことであり、RはCからC24飽和、不飽和、直鎖状、分岐または環状炭化水素である。特定の実施形態では、RはCからC24飽和または不飽和直鎖状炭化水素である。 [00101] The term "fatty alcohol" as used herein refers to a fatty alcohol having the formula R-OH, R is C 24 saturated from C 6, unsaturated, linear, branched or It is a cyclic hydrocarbon. In certain embodiments, R is a C 6 to C 24 saturated or unsaturated linear hydrocarbon.

[00102] 用語「脂肪アシルCoA」とは、構造R−(CO)−S−Rを有する化合物のことであり、Rは補酵素Aであり、用語「脂肪アシルACP」とは構造R−(CO)−S−Rを有する化合物のことであり、Rはアシルキャリアタンパク質ACPである。 [00102] The term "fatty acyl CoA" refers to a compound having the structure R- (CO) -S-R 1 , R 1 is coenzyme A, and the term "fatty acyl ACP" refers to structure R It is a compound which has-(CO) -S-R 1 and R 1 is an acyl carrier protein ACP.

[00103] 本明細書で使用される用語「脂肪酸誘導体」とは、脂肪酸に由来する任意の有機分子実体のことである。脂肪酸誘導体は、飽和脂肪酸、一不飽和脂肪酸、多価不飽和脂肪酸、分岐脂肪酸、トリアシルグリセロール(トリグリセリド)および脂肪酸のアルキルエステルを含むがこれらに限定されない。 [00103] The term "fatty acid derivative" as used herein refers to any organic molecular entity derived from a fatty acid. Fatty acid derivatives include, but are not limited to, saturated fatty acids, monounsaturated fatty acids, polyunsaturated fatty acids, branched fatty acids, triacylglycerols (triglycerides) and alkyl esters of fatty acids.

[00104] 本明細書で使用される用語「半生合成」とは、生物学的手段と非生物学的手段を組み合わせることにより産物を合成することである。一実施形態では、生物学的手段は、天然に存在する生物などの1つまたは複数の天然の供給源から1つまたは複数の化合物または分子を入手することを含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の天然に存在する生物は、植物、細菌、藻類、酵母、および/または細胞培養物が可能である。別の実施形態では、生物学的手段は、化合物または分子を生産するように工学的に操作されている1つまたは複数の組換え微生物から1つまたは複数の化合物または分子を入手することを含む。これらの化合物または分子は、化学合成などの非生物学的手段により最終産物までにさらに改変することが可能である。化学合成は開始物質を使用して種々の化学反応を実施し、他の化学物質との反応によりその分子構造を変化させることによる化合物の調製である。有機合成の開始物質は、石油および天然ガスから取り除いた単純な化合物でもまたは植物および動物源から大量に単離されたもっと複雑な化学物質でも可能である。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の不飽和脂質部分からの1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドの半生合成は、1つもしくは複数の天然に存在する生物から1つもしくは複数の不飽和脂質部分を入手することまたは1つもしくは複数の不飽和脂質部分の生産のための生合成経路を含むように操作された1つもしくは複数の組換え微生物において1つもしくは複数の不飽和脂質部分を生産すること;1つまたは複数の不飽和脂質部分を1つもしくは複数の遊離脂肪酸(FFA)および/または1つもしくは複数の脂肪酸メチルエステル(FAAE)に化学的に変換すること、ならびに1つもしくは複数のFFAおよび/または1つもしくは複数のFAAEを還元し、還元により1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産することを含む。 [00104] The term "semibiosynthesis" as used herein is to synthesize a product by combining biological and non-biological means. In one embodiment, the biological means comprises obtaining one or more compounds or molecules from one or more natural sources, such as naturally occurring organisms. In some embodiments, one or more naturally occurring organisms can be plants, bacteria, algae, yeast, and / or cell cultures. In another embodiment, the biological means comprises obtaining one or more compounds or molecules from one or more recombinant microorganisms engineered to produce the compounds or molecules . These compounds or molecules can be further modified to the final product by non-biological means such as chemical synthesis. Chemical synthesis is the preparation of compounds by performing various chemical reactions using starting materials and changing their molecular structure by reaction with other chemicals. Starting materials for organic synthesis can be simple compounds removed from petroleum and natural gas or more complex chemicals isolated in large quantities from plant and animal sources. In certain embodiments, the semibiosynthesis of one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties is one or more naturally occurring organisms. Obtaining one or more unsaturated lipid moieties from or one of one or more recombinant microorganisms engineered to include a biosynthetic pathway for the production of one or more unsaturated lipid moieties Producing one or more unsaturated lipid moieties; chemically converting one or more unsaturated lipid moieties to one or more free fatty acids (FFA) and / or one or more fatty acid methyl esters (FAAE) Converting, and reducing one or more FFAs and / or one or more FAAEs, Include producing a plurality of fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes.

[00105] 本明細書で使用される用語「不飽和脂質部分」とは、1つまたは複数の二重結合を有する脂質または脂質誘導体のことである。脂質は、水溶液には不溶性であり、有機溶媒には可溶性である生物学的分子である。不飽和脂質部分は、一不飽和脂肪酸、多価不飽和脂肪酸、分岐不飽和脂肪酸および不飽和トリアシルグリセロール(不飽和トリグリセリド)を含むことが可能であるが、これらに限定されない。不飽和脂質部分は、脂肪、ステロール、ワックス、オイル、脂溶性ビタミン、リン脂質、スフィンゴ脂質、プラスマロゲン、エイコサノイド、テルペン、ならびに石鹸および界面活性剤を含むことが可能である。 [00105] The term "unsaturated lipid moiety" as used herein refers to a lipid or lipid derivative having one or more double bonds. Lipids are biological molecules that are insoluble in aqueous solution and soluble in organic solvents. Unsaturated lipid moieties can include, but are not limited to, monounsaturated fatty acids, polyunsaturated fatty acids, branched unsaturated fatty acids and unsaturated triacylglycerols (unsaturated triglycerides). Unsaturated lipid moieties can include fats, sterols, waxes, oils, fat-soluble vitamins, phospholipids, sphingolipids, plasmalogens, eicosanoids, terpenes, and soaps and surfactants.

[00106] 本明細書で使用される用語「非生物学的変換」とは、化学的手段を使用しての1つまたは複数の基質の1つまたは複数の産物への変換のことである。一実施形態では、1つまたは複数の不飽和脂質部分は1つもしくは複数のFFAおよび/または1つもしくは複数のFAAEに化学的に変換される。別の実施形態では、1つもしくは複数の不飽和脂質部分、1つもしくは複数のFFAおよび/または1つもしくは複数のFAAEは、1つもしくは複数の不飽和脂質部分、1つもしくは複数のFFAおよび/または1つもしくは複数のFAAEを水素化ビス(2−メトキシエトキシ)アルミニウムナトリウムVitride(Red-Al, Vitride, SMEAH)および/または水素化ジイソブチルアルミニウム(DIBAL)などの1つまたは複数の化学量論的還元剤に接触させることにより、1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドに還元される。さらに、バルキーな環状窒素ルイス塩基を使用すれば、1つまたは複数の脂肪アルデヒドの生産のための還元工程の選択性を与えるように還元剤を改変することが可能である。別の実施形態では、1つもしくは複数の不飽和脂質部分、1つもしくは複数のFFAおよび/または1つもしくは複数のFAAEを1つもしくは複数の脂肪アルコールに還元する工程は、1つもしくは複数の不飽和脂質部分、1つもしくは複数のFFAおよび/または1つもしくは複数のFAAEを1つまたは複数の第VIII族触媒などの1つまたは複数の遷移金属触媒に接触させる工程を含む。別の実施形態では、生産される脂肪アルコールは酸化工程により脂肪アルデヒドにさらに酸化される。酸化工程はNaOCI/TEMPOなどの1つまたは複数の部分的酸化方法が可能である。他の実施形態では、酸化工程は銅触媒好気性酸化を含む。 [00106] The term "non-biological conversion" as used herein refers to the conversion of one or more substrates into one or more products using chemical means. In one embodiment, one or more unsaturated lipid moieties are chemically converted to one or more FFAs and / or one or more FAAEs. In another embodiment, one or more unsaturated lipid moieties, one or more FFAs and / or one or more FAAEs are one or more unsaturated lipid moieties, one or more FFAs and And / or one or more stoichiometries of one or more FAAEs such as sodium bis (2-methoxyethoxy) aluminum hydride Vitride (Red-Al, Vitride, SMEAH) and / or diisobutylaluminum hydride (DIBAL) Contact with a reducing agent reduces it to one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes. Additionally, using a bulky cyclic nitrogen Lewis base, it is possible to modify the reducing agent to provide selectivity of the reduction step for the production of one or more fatty aldehydes. In another embodiment, reducing one or more unsaturated lipid moieties, one or more FFAs and / or one or more FAAEs to one or more fatty alcohols comprises one or more of: Contacting the unsaturated lipid moiety, one or more FFAs and / or one or more FAAEs with one or more transition metal catalysts, such as one or more Group VIII catalysts. In another embodiment, the fatty alcohol produced is further oxidized to a fatty aldehyde by an oxidation process. The oxidation step can be one or more partial oxidation methods such as NaOCI / TEMPO. In another embodiment, the oxidation step comprises copper catalyzed aerobic oxidation.

導入
[00107] 本開示は、低コスト供給原料からの価値ある産物の費用効率の高い生産のための新規の技術の必要性に取り組む。具体的には、本発明者らは、生物源からの1つもしくは複数の不飽和脂質部分の入手または生産を、1つもしくは複数の不飽和脂質部分の1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドへの非生物学的手段による変換と組み合わせることにより、1つもしくは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法の開発によりこの必要性に取り組んできた。1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドは、昆虫フェロモン、香料、風味および/またはポリマー中間体として有用であり得る。したがって、本開示の態様は、不飽和脂質部分は、天然に存在する生物から入手されるまたは低コスト供給原料から不飽和脂質部分を生産するように工学的に操作されている組換え微生物により生産することが可能であるという発見であって、昆虫フェロモン、香料、風味およびポリマー中間体を含むがこれらに限定されない種々の価値ある産物として有用である1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産するために従来の合成方法論と組み合わせることが可能な発明者らの発見に基づいている。
Introduction
[00107] The present disclosure addresses the need for new technologies for cost effective production of valuable products from low cost feedstocks. Specifically, we obtain or produce one or more unsaturated lipid moieties from a biological source, one or more fatty alcohols and / or one or more unsaturated lipid moieties. Produces one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties by combining with conversion by one or more fatty aldehydes into non-biological means We have addressed this need by developing methods to One or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes may be useful as insect pheromone, flavors, flavors and / or polymer intermediates. Thus, aspects of the present disclosure produce unsaturated lipid moieties by recombinant microorganisms obtained from naturally occurring organisms or engineered to produce unsaturated lipid moieties from low cost feedstocks. One or more fatty alcohols and / or ones useful as various valuable products including, but not limited to, insect pheromone, perfumes, flavors and polymeric intermediates. Or based on our findings that can be combined with conventional synthetic methodologies to produce multiple fatty aldehydes.

[00108] 本出願は、不飽和脂質部分の生合成に有用である組換え微生物、ならびに1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを含む組成物にさらに関する。したがって、本開示の様々な実施形態を使用すれば、脂肪アルコール、アルデヒド、および酢酸から選択される種々の昆虫フェロモンを合成することが可能である。さらに、本明細書に記載される実施形態は香料、風味およびポリマー中間体の合成にも使用することが可能である。 [00108] The application further relates to recombinant microorganisms that are useful for biosynthesis of unsaturated lipid moieties, as well as compositions comprising one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes. Thus, using various embodiments of the present disclosure, it is possible to synthesize various insect pheromone selected from fatty alcohols, aldehydes, and acetic acid. In addition, the embodiments described herein can also be used in the synthesis of perfumes, flavors and polymer intermediates.

フェロモン
[00109] 上記のように、本開示の実施形態は、1つまたは複数の不飽和脂質部分からの1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドの半生合成を提供する。1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドは昆虫フェロモンとして有用であり得る。フェロモンは、種内での化学的コミュニケーションの役目のために特定の昆虫により分泌される揮発性の化学物質である。すなわち、フェロモンは同じ種のメンバーにおいて社会的応答を誘発する分泌されたまたは排泄された化学的因子である。とりわけ、行動または生理に影響を及ぼす、警報フェロモン、食跡(food trail)フェロモン、性フェロモン、集合フェロモン、顕示フェロモン(epideictic pheromones)、触発フェロモン、プライマーフェロモン、および縄張りフェロモン(territorial pheromones)がある。
Pheromones
[00109] As mentioned above, embodiments of the present disclosure provide semi-biosynthesis of one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties. One or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes may be useful as insect pheromone. Pheromones are volatile chemicals that are secreted by certain insects for the purpose of chemical communication within species. That is, pheromone is a secreted or excreted chemical agent that elicits a social response in members of the same species. Among them are alarm pheromone, food trail pheromone, sex pheromone, aggregating pheromone, epidetictic pheromones, inspiring pheromone, primer pheromone, and territorial pheromone, which affect behavior or physiology.

[00110] 本明細書に開示される組換え微生物および方法を使用して合成することが可能な昆虫フェロモンの非限定的な例は、表1に収載される直鎖状アルコール、アルデヒド、および酢酸を含む。 [00110] Non-limiting examples of insect pheromone that can be synthesized using the recombinant microorganisms and methods disclosed herein include the linear alcohols, aldehydes, and acetic acid listed in Table 1 including.


[00111] 一部の態様では、本開示で教示される方法により生産される1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドは昆虫フェロモンとして有用であり得る。昆虫の行動を調節する例示的なフェロモンは表2に収載されている。しかし、本明細書に記載される方法および微生物は表1および表2に収載されるC〜C20フェロモンの合成に限定されない。むしろ、開示された方法および微生物は、香料、風味およびポリマー中間体を含む、種々の脂肪アルコール、脂肪アルデヒド、および脂肪酢酸の合成にも利用することが可能である。 [00111] In some aspects, one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes produced by the methods taught in the present disclosure may be useful as insect pheromone. Exemplary pheromone that modulate insect behavior are listed in Table 2. However, the methods and microorganisms described herein is not limited to the synthesis of C 6 -C 20 pheromones are listed in Table 1 and Table 2. Rather, the disclosed methods and microorganisms can also be utilized for the synthesis of various fatty alcohols, fatty aldehydes, and fatty acetic acids, including perfumes, flavors and polymeric intermediates.

[00112] 大半のフェロモンは、終端水素が官能基で置換されている炭化水素骨格を含む(Ryan MF(2002年). Insect Chemoreception. Fundamental and Applied. Kluwer Academic Publishers)。表2bは、式、接頭辞および接尾辞と一緒にいくつかの一般的官能基を示す。隣接している炭素から水素が消失することにより生み出される1つまたは複数の二重結合の存在は、分子の不飽和度を決定し、−アン(ane)(多重結合なし)から−エン(ene)まで炭化水素の名称を変える。2つおよび3つの二重結合の存在は、その名称をそれぞれ−ジエンおよび−トリエンで終わらせることにより示される。それぞれの二重結合の位置は、その二重結合が始まる炭素の位置に対応する数字により表され、それぞれの炭素は官能基に結合している炭素から番号が付けられている。官能基に結合している炭素は−1−と指定される。フェロモンは、10(デカ−)、12(ドデカ−)、14(テトラデカ−)、16(ヘキサデカ−)、または18(オクタデカ−)炭素長と数える炭化水素鎖長を有する場合があるがこれらに限定されない。二重結合の存在は別の効果を有する。二重結合は、分子を2つの可能な立体配置のうちの1つに固定することにより分子の回転を妨げ、それぞれが異なる分子である幾何異性体を表す。これらは、E(ドイツ語のEntgegen、反対由来)またはZ(Zusammen、一緒に)と命名され、炭素鎖が二重結合の、それぞれ反対(トランス)側または同じ(シス)側で結合している。 [00112] Most pheromones contain a hydrocarbon backbone in which terminal hydrogens are substituted with functional groups (Ryan MF (2002). Insect Chemoreception. Fundamental and Applied. Kluwer Academic Publishers). Table 2b shows some common functional groups together with the formula, prefixes and suffixes. The presence of one or more double bonds produced by the elimination of hydrogen from the adjacent carbon determines the degree of unsaturation of the molecule, from-ane (without multiple bonds) to-ene Change the name of the hydrocarbon up to). The presence of two and three double bonds is indicated by ending the name with -diene and -triene respectively. The position of each double bond is represented by a number corresponding to the position of the carbon where the double bond begins, and each carbon is numbered from the carbon attached to the functional group. The carbon attached to the functional group is designated as -1-. Pheromones may have hydrocarbon chain lengths that count with 10 (deca-), 12 (dodeca-), 14 (tetradeca-), 16 (hexadeca-), or 18 (octadeca-) carbon lengths but are limited to these I will not. The presence of a double bond has another effect. The double bond represents a geometric isomer, which is a different molecule, preventing rotation of the molecule by immobilizing the molecule in one of two possible configurations. They are named E (German Entgegen, from the opposite) or Z (Zusammen, together), the carbon chains being connected on the opposite (trans) or the same (cis) side of the double bond respectively .

[00113] 本明細書に記載されるフェロモンは、IUPAC命名法または当業者には公知である種々の略称もしくは変動を使用して言及することが可能である。例えば、(11Z)−ヘキサデセン−1−アールはZ−11−ヘキサデセン−1−アール、Z−11−ヘキサデセナール、Z−11−16:Ald、またはZ−x−y:Aldとして書くことも可能であり、xは二重結合の位置を表しyは炭化水素骨格の炭素の数を表す。炭化水素骨格上の官能基を同定するための本明細書で使用され当業者には公知である略称は、「Ald」アルデヒドを示す、「OH」アルコールを示す、および「Ac」アセチルを示す、を含む。その上、鎖中の炭素の数は書かれた名称を使用するよりは数字を使用して示すことが可能である。したがって、本明細書で使用されるように、16炭素で構成された不飽和炭素鎖はヘキサデセンまたは16として書くことが可能である。 [00113] Pheromones described herein can be referred to using the IUPAC nomenclature or various abbreviations or variations known to those skilled in the art. For example, (11Z) -hexadecen-1-al can also be written as Z-11-hexadecen-1-al, Z-11-hexadecenal, Z-11-16: Ald, or Zxy: Ald And x represents the position of the double bond and y represents the number of carbon atoms in the hydrocarbon backbone. The abbreviations used herein to identify functional groups on hydrocarbon backbones and known to those skilled in the art are "Ald" aldehyde, "OH" alcohol, and "Ac" acetyl, including. Moreover, the number of carbons in the chain can be indicated using numbers rather than using written names. Thus, as used herein, unsaturated carbon chains composed of 16 carbons can be written as hexadecene or 16.

[00114] フェロモン前駆体を記載するために、類似する略称および語源が本明細書で使用される。例えば、(11Z)−ヘキサデセン−1−アールの脂肪アシルCoA前駆体は(11Z)−ヘキサデセニル−CoAまたはZ−11−16:アシルCoAとして同定することが可能である。カルボン酸官能基を表す略称は「COOH」である。脂肪酸は長い炭化水素鎖を有するカルボン酸である。IUPAC命名法では、カルボキシル炭素はC−1である。一般的命名法はC−1からα、β、γ、δ、ε等に言及し、カルボキシルからもっとも離れた炭素はωである。脂肪酸:全#炭素:#二重結合、Δ二重結合位置を記載する略記法が存在し、二重結合の位置はΔで示され、nは二重結合が存在するそれぞれの対の数字の少ないほうの炭素を示している。例えば、18:3Δ8t、Δ10t、Δ12cは、炭化水素鎖の位置C8、C10およびC12に3つの二重結合がある18炭素長である脂肪酸のことである。位置C8およびC10の二重結合はトランス(t)立体配置であり、位置C12の二重結合はシス(c)立体配置である。 [00114] Similar abbreviations and word sources are used herein to describe pheromone precursors. For example, the fatty acyl-CoA precursor of (11Z) -hexadecene-1-al can be identified as (11Z) -hexadecenyl-CoA or Z-11-16: acyl-CoA. The abbreviation representing a carboxylic acid functional group is "COOH". Fatty acids are carboxylic acids with long hydrocarbon chains. In the IUPAC nomenclature, the carboxyl carbon is C-1. The generic nomenclature refers to C-1 to alpha, beta, gamma, delta, epsilon, etc., and the carbon most distant from the carboxyl is omega. Fatty acids: all # carbon: # double bonds, an abbreviation describing the double bond position, the position of the double bond is indicated by Δ n , and n is the number of each pair in which a double bond is present Indicates the less carbon. For example, 18: 3Δ8t, Δ10t, Δ12c refer to fatty acids that are 18 carbons long with three double bonds at positions C8, C10 and C12 of the hydrocarbon chain. The double bond at positions C8 and C10 is in trans (t) configuration and the double bond at position C12 is in cis (c) configuration.

[00115] 一態様では、1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法は、1つまたは複数の天然に存在する生物から1つまたは複数の不飽和脂質部分を入手することを含む。 [00115] In one aspect, a method of producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties is one or more naturally occurring organisms. Comprising obtaining one or more unsaturated lipid moieties from

不飽和脂質部分の供給源としての天然に存在する生物
[00116] 一実施形態では、1つまたは複数の天然に存在する生物は1つまたは複数の昆虫である。別の実施形態では、1つまたは複数の昆虫は、鞘翅目、双翅目、膜翅目および鱗翅目を含む。
Naturally occurring organisms as a source of unsaturated lipid moieties
[00116] In one embodiment, the one or more naturally occurring organisms are one or more insects. In another embodiment, the one or more insects include Coleoptera, Diptera, Hymenoptera and Lepidoptera.

[00117] 別の実施形態では、1つまたは複数の天然に存在する生物は昆虫ではない。 [00117] In another embodiment, the one or more naturally occurring organisms are not insects.

[00118] 一部の実施形態では、1つまたは複数の天然に存在する生物は1つまたは複数の植物を含む。一部の実施形態では、植物はダイズ、キャノーラ、ワタ、ヒマワリ、ピーナッツ、ヤシ、ココナツ、オリーブ、ゴマおよび/または
亜麻仁を含む。
[00118] In some embodiments, the one or more naturally occurring organisms comprise one or more plants. In some embodiments, the plant comprises soybean, canola, cotton, sunflower, peanuts, coconut, coconut, olive, sesame and / or linseed.

[00119] 一実施形態では、ダイズはGlycine属のメンバーである。別の実施形態では、ダイズはGlycine maxである。ダイズ油トリグリセリド中の主要な不飽和脂肪酸は、多価不飽和αリノレン酸(C18:3、約7%〜約10%)、およびリノール酸(C18:2、約51%);および一不飽和オレイン酸(C18:1、約23%)である。ダイズ油は、飽和脂肪酸ステアリン酸(C18:0、約4%)およびパルミチン酸(C16:0、約10%)も含有する。脂肪酸プロファイルの変動は遺伝的特徴および/または気候のせいで起こることがある。 [00119] In one embodiment, soybean is a member of the genus Glycine. In another embodiment, the soybean is Glycine max. The main unsaturated fatty acids in soybean oil triglycerides are polyunsaturated alpha linolenic acid (C18: 3, about 7% to about 10%), and linoleic acid (C18: 2, about 51%); and monounsaturated It is oleic acid (C18: 1, about 23%). Soy oil also contains saturated fatty acid stearic acid (C18: 0, about 4%) and palmitic acid (C16: 0, about 10%). Changes in fatty acid profiles can occur due to genetics and / or climate.

[00120] 一実施形態では、キャノーラはBrassicaceae科のメンバーである。別の実施形態では、キャノーラはBrassica属のメンバーである。ある特定の実施形態では、キャノーラは、Brassica napus、Brassica rapa、Brassica oleracea、およびBrassica junceaからなる群から選択される。キャノーラ油は、約61%のオレイン酸、約21%のリノール酸、約9%〜約11%のαリノレン酸、約4%のパルミチン酸および約2%のステアリン酸を有することがあり、残りの割合は他の脂肪酸である。脂肪酸プロファイルの変動は遺伝的特徴および/または気候のせいで起こることがある。商業的食品グレードのキャノーラ油はエルカ酸(C22:1)の含有量が2%未満になるように育てられる。 [00120] In one embodiment, canola is a member of the family Brassicaceae. In another embodiment, the canola is a member of the genus Brassica. In certain embodiments, the canola is selected from the group consisting of Brassica napus, Brassica rapa, Brassica oleracea, and Brassica juncea. Canola oil may have about 61% oleic acid, about 21% linoleic acid, about 9% to about 11% alpha linolenic acid, about 4% palmitic acid and about 2% stearic acid, the rest The proportion of is another fatty acid. Changes in fatty acid profiles can occur due to genetics and / or climate. Commercial food grade canola oil is grown to a content of erucic acid (C22: 1) less than 2%.

[00121] 一実施形態では、ワタはGossypium属のメンバーである。別の実施形態では、ワタはGossypium hirsutum、Gossypium barbadense、Gossypium arboretumおよびGossypium herbaceumからなる群から選択される。ワタは硬い外皮で囲まれた含油穀粒を有する。綿実油は約52%のリノール酸、約17%のオレイン酸、および約24%のパルミチン酸を有することがあり、残りの割合は他の脂肪酸である。脂肪酸プロファイルの変動は遺伝的特徴および/または気候のせいで起こることがある。 [00121] In one embodiment, the cotton is a member of the genus Gossypium. In another embodiment, the cotton is selected from the group consisting of Gossypium hirsutum, Gossypium barbadense, Gossypium arboretum and Gossypium herbaceum. Cotton has oil-bearing grains surrounded by a hard crust. Cottonseed oil may have about 52% linoleic acid, about 17% oleic acid, and about 24% palmitic acid, with the remaining proportion being other fatty acids. Changes in fatty acid profiles can occur due to genetics and / or climate.

[00122] 一実施形態では、ヒマワリはHelianthus属のメンバーである。別の実施形態では、ヒマワリはHelianthus agrestis、Helianthus ambiguous、Helianthus angustifolius、Helianthus annuus、Helianthus anomalus、Helianthus argophyllus、Helianthus arizonensis、Helianthus atrorubens、Helianthus bolanderi、Helianthus×brevifolius、Helianthus californicus、Helianthus carnosus、Helianthus ciliaris、Helianthus cinereus、Helianthus coloradensis、Helianthus cusickii、Helianthus debilis、Helianthus decapetalus、Helianthus deserticola、Helianthus diffuses、Helianthus dissectifolius、Helianthus divaricatus、Helianthus×divariserratus、Helianthus×doronicoides、Helianthus eggertii、Helianthus exilis、Helianthus floridanus、Helianthus giganteus、Helianthus glaucophyllus、Helianthus×glaucus、Helianthus gracilentus、Helianthus grosseserratus、Helianthus heterophyllus、Helianthus hirsutus、Helianthus×intermedius、Helianthus laciniatus、Helianthus×laetiflorus、Helianthus laevigatus、Helianthus lenticularis、Helianthus longifolius、Helianthus×luxurians、Helianthus maximiliani、Helianthus membranifolius、Helianthus mollis、Helianthus multiflorus、Helianthus navarri、Helianthus neglectus、Helianthus niveus、Helianthus nuttallii、Helianthus occidentalis、Helianthus × orgyaloides、Helianthus paradoxus、Helianthus pauciflorus、Helianthus petiolaris、Helianthus porteri、Helianthus praecox、Helianthus praetermissus、Helianthus pumilus、Helianthus radula、Helianthus resinosus、Helianthus salicifolius、Helianthus sarmentosus、Helianthus scaberrimus、Helianthus schweinitzii、Helianthus silphioides、Helianthus simulans、Helianthus smithii、Helianthus speciosus、Helianthus strumosus、Helianthus subcanescens、Helianthus subtuberosus、Helianthus tuberosus、およびHelianthus×verticillatusからなる群から選択される。サンフラワー油は約5%のパルミチン酸、約6%のステアリン酸、約30%のオレイン酸および約59%のリノール酸を有することがある。しかし、高リノール酸、高オレイン酸および中間オレイン酸などの数種類のサンフラワー油が生産されている。中間オレイン酸サンフラワー油は典型的には、少なくとも69%のオレイン酸を有する。高オレイン酸サンフラワー油は、少なくとも82%のオレイン酸を有する。不飽和脂肪酸プロファイルの変動は遺伝的特徴と気候の両方から強い影響を受ける。 [00122] In one embodiment, the sunflower is a member of the genus Helianthus. In another embodiment, the sunflower is Helianthus agrestis, Helianthus ambiguous, Helianthus angustifolius, Helianthus annuus, Helianthus anomalus, Helianthus argophylus, Helianthus alirubutus, Helihiglih, as a cirrhitis , Helianthus coloradensis, elianthus cusickii, Helianthus debilis, Helianthus decapetalus, Helianthus deserticola, Helianthus diffuses, Helianthus dissectifolius, Helianthus divaricatus, Helianthus × divariserratus, Helianthus × doronicoides, Helianthus eggertii, Helianthus exilis, Helianthus floridanus, Helianthus giganteus, Helianthus glaucophyllus, Helianthus × glaucus, Helianthu gracilentus, Helianthus grosseserratus, Helianthus heterophyllus, Helianthus hirsutus, Helianthus × intermedius, Helianthus laciniatus, Helianthus × laetiflorus, Helianthus laevigatus, Helianthus lenticularis, Helianthus longifolius, Helianthus × luxurians, Helianthus maximiliani, Helianthus membranifolius, Helianthus mollis, Helianthus multiflorus, Helian thus navarri, Helianthus neglectus, Helianthus niveus, Helianthus nuttallii, Helianthus occidentalis, Helianthus × orgyaloides, Helianthus paradoxus, Helianthus pauciflorus, Helianthus petiolaris, Helianthus porteri, Helianthus praecox, Helianthus praetermissus, Helianthus pumilus, Helianthus radula, Helianthus resinosus, Helianthus salicifolius, Heliant Helianthus, Heianthus sarmentosus, Heianthus sarmentosus, Heianthus sarmentosus, Heianthus, Heianthus sarmentosus, Heianthus scalus, Heianthus scalus, Heianthus scavirimus, Heianthus scavirimus, Heianthus scavirimus, Heli The sunflower oil may have about 5% palmitic acid, about 6% stearic acid, about 30% oleic acid and about 59% linoleic acid. However, several types of sunflower oil have been produced, such as high linoleic acid, high oleic acid and intermediate oleic acid. Intermediate oleic acid sunflower oil typically has at least 69% oleic acid. High oleic acid sunflower oil has at least 82% oleic acid. Changes in unsaturated fatty acid profiles are strongly influenced by both genetics and climate.

[00123] ピーナッツは落花生としても知られる。一実施形態では、ピーナッツはArachis属のメンバーである。別の実施形態では、ピーナッツはArachis hypogaeaである。ピーナッツ油は約46%〜約47%のオレイン酸、約33%のリノール酸および約10%のパルミチン酸を有することがある。ピーナッツ油はステアリン酸、アラキジン酸(エイコサン酸、C20:0)、ベヘン酸(ドコサン酸、C22:0)、リグノセリン酸(テトラコサン酸、C24:0)および他の脂肪酸も有することがある。脂肪酸プロファイルの変動は遺伝的特徴および/または気候のせいで起こることがある。 [00123] Peanuts are also known as peanuts. In one embodiment, the peanut is a member of the genus Arachis. In another embodiment, the peanut is Arachis hypogaea. Peanut oil may have about 46% to about 47% oleic acid, about 33% linoleic acid and about 10% palmitic acid. Peanut oil may also have stearic acid, arachidic acid (eicosanoic acid, C20: 0), behenic acid (docosanoic acid, C22: 0), lignoceric acid (tetracosanoic acid, C24: 0) and other fatty acids. Changes in fatty acid profiles can occur due to genetics and / or climate.

[00124] 一実施形態では、ヤシはArecaceae科のメンバーである。別の実施形態では、ヤシはElaeis属のメンバーである。ある特定の実施形態では、ヤシは、Elaeis guineensis(アフリカオイルパーム(Africa oil palm))およびElaeis oleifera(アメリカオイルパーム(American oil palm))からなる群から選択される。ヤシ油はその果実の中果皮、または赤みがかった果肉に由来する。ヤシ油は約43.5%のパルミチン酸、約36.6%のオレイン酸、約9.1%のリノール酸、約4.3%のステアリン酸、約1%のミリスチン酸(C14:0)および約5.5%の他の脂肪酸を有することがある。その種子、またはパーム核(palm kernel)も油が豊富である。パーム核油はヤシ油よりも飽和されており、約48%のラウリン酸(C12:0)、約16%のミリスチン酸、約15%のオレイン酸、約8%のパルミチン酸、約3%のカプリン酸(C10:0)、約3%のカプリル酸(C8:0)、約2%〜約3%のステアリン酸および約2%のリノール酸を有することがある。残りの割合は他の脂肪酸を含む。脂肪酸プロファイルの変動は遺伝的特徴および/または気候のせいで起こることがある。 [00124] In one embodiment, the palm is a member of the Arecaceae family. In another embodiment, the palm is a member of the genus Elaeis. In a particular embodiment, the palm is selected from the group consisting of Elaeis guineensis (Africa oil palm) and Elaeis oleifera (American oil palm). Palm oil is derived from the mesocarp or reddish flesh of the fruit. Coconut oil is about 43.5% palmitic acid, about 36.6% oleic acid, about 9.1% linoleic acid, about 4.3% stearic acid, about 1% myristic acid (C14: 0) And may have about 5.5% other fatty acids. The seeds, or palm kernel, are also rich in oil. Palm kernel oil is more saturated than coconut oil and is about 48% lauric acid (C12: 0), about 16% myristic acid, about 15% oleic acid, about 8% palmitic acid, about 3% It may have capric acid (C10: 0), about 3% caprylic acid (C8: 0), about 2% to about 3% stearic acid and about 2% linoleic acid. The remaining proportions include other fatty acids. Changes in fatty acid profiles can occur due to genetics and / or climate.

[00125] 一実施形態では、ココナツはArecaceae科のメンバーである。別の実施形態では、ココナツはCocos属のメンバーである。ある特定の実施形態では、ココナツはCocos nuciferaである。ココナツ油は約51%のラウリン酸、約19%のミリスチン酸、約8%〜約9%のパルミチン酸、約6%のカプリル酸、約6%のカプリン酸および約6%のオレイン酸を有することがある。残りの割合は他の脂肪酸を含む。脂肪酸プロファイルの変動は遺伝的特徴および/または気候のせいで起こることがある。 [00125] In one embodiment, the coconut is a member of the Arecaceae family. In another embodiment, the coconut is a member of the genus Cocos. In one particular embodiment, the coconut is Cocos nucifera. Coconut oil has about 51% lauric acid, about 19% myristic acid, about 8% to about 9% palmitic acid, about 6% caprylic acid, about 6% capric acid and about 6% oleic acid Sometimes. The remaining proportions include other fatty acids. Changes in fatty acid profiles can occur due to genetics and / or climate.

[00126] 一実施形態では、オリーブはOleaceae科のメンバーである。別の実施形態では、オリーブはOlea属のメンバーである。ある特定の実施形態では、オリーブはOlea europaeaである。オリーブ油は、主にオレイン酸(約55%〜約83%)とパルミチン酸(約7.5%〜約20%)の混合トリグリセリドエステルおよび他の脂肪酸(リノール酸:約3.5%〜約21%;ステアリン酸:約0.5%〜約5%);αリノレン酸(約0%〜約1.5%)と微量のスクアレン(最大約0.7%)およびステロール(約0.2%のフィトステロールおよびトコステロール)とで構成されていることがある。組成は、栽培品種、地域、高度、収穫時期、および抽出工程により変動する。 [00126] In one embodiment, the olive is a member of the Oleaceae family. In another embodiment, the olive is a member of the genus Olea. In one particular embodiment, the olive is Olea europaea. Olive oil is mainly a mixed triglyceride ester of oleic acid (about 55% to about 83%) and palmitic acid (about 7.5% to about 20%) and other fatty acids (linoleic acid: about 3.5% to about 21) Stearic acid: about 0.5% to about 5%); alpha linolenic acid (about 0% to about 1.5%) and a slight amount of squalene (up to about 0.7%) and sterols (about 0.2%) And Phytosterols and Tocosterols). Composition varies with cultivar, area, altitude, harvest time, and extraction process.

[00127] 一実施形態では、ゴマはSesamum属のメンバーである。別の実施形態では、ゴマはSesamum indicumである。ゴマ油は約41%のリノール酸、約39%のオレイン酸、約8%のパルミチン酸、約5%のステアリン酸を有し、残りの割合は他の脂肪酸で構成されていることがある。脂肪酸プロファイルの変動は遺伝的特徴および/または気候のせいで起こることがある。 [00127] In one embodiment, the sesame is a member of the genus Sesamum. In another embodiment, the sesame is Sesamum indicum. Sesame oil has about 41% linoleic acid, about 39% oleic acid, about 8% palmitic acid, about 5% stearic acid, and the balance may be composed of other fatty acids. Changes in fatty acid profiles can occur due to genetics and / or climate.

[00128] 亜麻仁は、亜麻または麻としても知られる。一実施形態では、亜麻仁はLinaceae科のメンバーである。別の実施形態では、亜麻仁はLinum属のメンバーである。ある特定の実施形態では、亜麻仁はLinum usitatissimumである。亜麻仁油は、フラックスシードオイル(flaxseed oil)としても知られるが、亜麻の乾燥し、熟した種子から得られる無色から黄色がかった油である。亜麻仁油は、その異常に大量のαリノレン酸(オメガ−3脂肪酸)、約51.9%〜約55.2%が特徴的である。亜麻仁油は飽和酸パルミチン酸(約7%)およびステアリン酸(約3.4%〜約4.6%);一不飽和オレイン酸(約18.5%〜約22.6%);二不飽和リノール酸(約14.2%〜約17%)も有することがある。脂肪酸プロファイルの変動は遺伝的特徴および/または気候のせいで起こることがある。 [00128] Flaxseed is also known as flax or hemp. In one embodiment, the linseed is a member of the Linaceae family. In another embodiment, the linseed is a member of the genus Linum. In certain embodiments, the linseed is Linum usitatissimum. Flaxseed oil, also known as flaxseed oil, is a colorless to yellowish oil obtained from dried dried seed of flax. Flaxseed oil is characterized by its abnormally high amount of alpha linolenic acid (omega-3 fatty acids), about 51.9% to about 55.2%. Flaxseed oil comprises saturated acid palmitic acid (about 7%) and stearic acid (about 3.4% to about 4.6%); monounsaturated oleic acid (about 18.5% to about 22.6%); It may also have saturated linoleic acid (about 14.2% to about 17%). Changes in fatty acid profiles can occur due to genetics and / or climate.

[00129] 一部の実施形態では、植物はヤマモガシ科およびクロウメモドキ科からなる群から選択される科由来である。ヤマモガシ科は圧倒的に南半球に分布している顕花植物の科である。科は約80の属、約1600種を含む。PlatanaceaeとNelumbonaceaeを併せると、Proteales目を構成する。周知の属はProtea、Banksia、Embothrium、Grevillea、Hakea、DryandraおよびMacadamiaを含む。ニューサウスウェールズワラタ(waratah)(Telopea speciosissima)、キングプロテア(Protea cynaroides)などの種ならびにBanksia、Grevillea、およびLeucadendronの種々の種は人気のある切り花であり、Macadamia integrifoliaの木の実は商業的に広く栽培され消費されている。オーストラリアおよび南アフリカは多様性の集中が最大である。Rhamnaceaeは顕花植物の大きな科であり、大半が樹木、灌木、および一部はツル植物であり、一般にクロウメモドキ科と呼ばれている。科は50〜60の属、おおよそ870〜900の種を含有する。Rhamnaceaeは世界中に分布しているが、亜熱帯および熱帯地方のほうが一般的である。 [00129] In some embodiments, the plant is from a family selected from the group consisting of pokeweed family and buckthorn family. The Magnolia family is a family of flowering plants that are predominantly distributed in the southern hemisphere. The family includes about 80 genera, about 1600 species. Together, Platanaceae and Nelumbonaceae make up the Proteales eye. Well known genera include Protea, Banksia, Embothrium, Grevillea, Hakea, Dryandra and Macadamia. Seeds such as New South Wales Warata (waratah) (Telopea speciosissima), King Protea (Protea cynaroides), and various species of Banksia, Grevillea, and Leucadendron are popular cut flowers, and the trees of Macadamia integrifolia are commercially widely grown. Being consumed. Australia and South Africa have the highest concentration of diversity. Rhamnaceae is a large family of flowering plants, most of which are trees, shrubs, and some are vine plants, and are commonly referred to as the euphorbiosis family. The family contains 50 to 60 genera, roughly 870-900 species. Rhamnaceae is distributed around the world, but subtropics and tropical regions are more common.

[00130] ある特定の実施形態では、植物はGevuina属、Calendula属、Limnanthes属、Lunaria属、Carum属、Daucus属、Coriandrum属、Macadamia属、Myristica属、Licania属、Aleurites属、Ricinus属、Corylus属、Kermadecia属、Asclepias属、Cardwellia属、Grevillea属、Orites属、Ziziphus属、Hicksbeachia属、Hippophae属、Ephedra属、Placospermum属、Xylomelum属および/またはSimmondsia属由来の種を含む。 [00130] In a specific embodiment, the plant is Gevuina, Calendula, Limnanthes, Lunaria, Carum, Daucus, Daucus, Coriandrum, Macadamia, Myristica, Licania, Aleurites, Ricinus, Corylus. And species from the genus Kermadecia, Asclepias, Cardwellia, Grevillea, Orites, Ziziphus, Hicksbeachia, Hipkshaesia, Hippophae, Ephedra, Placospermum, Xylomelum and / or Simmondsia.

[00131] Calendulaはヒナギク科Asteraceaeの一年生および多年生草本植物の約15〜20種の属であり、マリーゴールドとして知られることが多い。この植物はアジア南西部、西ヨーロッパ、マカロネシア、および地中海を原産とする。C.officinalisの油は抗炎症剤、抗腫瘍薬、および創傷を治癒するための治療薬として使用されている。Calendulaの種はCalendula arvensis、Calendula denticulate、Calendula eckerleinii、Calendula incana、Calendula lanzae、Calendula maritima、Calendula maroccana、Calendula meuselii、Calendula officinalis、Calendula palaestina、Calendula stellate、Calendula suffruticosaおよびCalendula tripterocarpaを含む。 [00131] Calendula is a genus of about 15 to 20 species of annual and perennial herbaceous plants of the daisy family Asteraceae and is often known as marigold. This plant is native to southwest Asia, Western Europe, Makaronenesia, and the Mediterranean. C. The oil of officinalis is used as an anti-inflammatory agent, an antineoplastic agent, and a therapeutic agent for healing wounds. Calendula species are: Calendula arvensis, Calendula denticulate, Calendula eckerleinii, Calendula incana, Calendula lanzae, Calendula maritima, Calendula maroccana, Calendula meuselisi, Calendula palaestina, Calendula stellate, Ticlitis c

[00132] Limnanthesは、Limnanthaceae科の基準属であり、一般にメドウフォーム(meadowfoams)として知られる一年生草本植物からなる。7つの種はすべて北アメリカ西部の沿岸および隣接地方(内陸渓谷、山麓および山岳)を原産とし、そこでこれらの種は典型的には、春の水たまりの縁などの湿地帯生育地で育つ。一部の種はカリフォルニアに特有である。この属は2つの亜属に分けられ、Limnanthesは萼片が果実成熟中に反り返り、Inflexaeは萼片が成熟中の実の上に曲がる。Limnanthes亜属はLimnanthes bakeri、Limnanthes douglasii、Limnanthes macouniiおよびLimnanthes vinculansを含む。Inflexae節は、Limnanthes alba、Limnanthes floccoseおよびLimnanthes montanaを含む。 [00132] Limnanthes is a reference genus of the Limnantheaceae family and consists of annual herbaceous plants commonly known as meadowfoams. All seven species are native to the coast and adjacent areas (inland valleys, foothills and mountains) of western North America, where these species typically grow in wetland habitats such as spring puddles. Some species are unique to California. This genus is divided into two subgenuses: Limnanthes, which scaly curls during fruit ripening, and Inflexae, which scallops bends on ripening fruits. The subgenus Limnanthes includes Limnanthes bakeri, Limnanthes douglasii, Limnanthes macounii and Limnanthes vinculans. Section Inflexae includes Limnanthes alba, Limnanthes floccose and Limnanthes montana.

[00133] LunariaはBrassicaceae科の顕花植物属であり、中央および南ヨーロッパ原産である。Lunariaは4つの種を含み、一年生または二年生のLunaria annua(L.biennis)、Lunaria elongata、多年生のLunaria redivivaおよび希なバルカン種のLunaria telekianaである。 [00133] Lunaria is a flowering plant genus of Brassicaceae and is native to central and southern Europe. Lunaria contains four species and is the annual or biennial Lunaria annua (L. biennis), Lunaria elongata, the perennial Lunaria rediviva and the rare Balkan Lunaria telekiana.

[00134] CarumはApiaceae科の約20種の顕花植物の属であり、旧世界の温暖な地方原産である。もっとも重要な種はキャラウェイ(C.carvi)であり、その種子は料理用香料として広く使用されている。モンゴル植物相には、Carum L.属に所属する2つの種(C.carve L.、C.buriaticum Turcz.)がある。 [00134] Carum is a genus of about 20 flowering plants of the Apiaceae family, and is native to the warm world of the Old World. The most important species is caraway (C. carvi), whose seeds are widely used as cooking flavours. In the Flora of Mongolia, Carum L. There are two species (C. carve L., C. buriaticum Turcz.) Belonging to the genus.

[00135] DaucusはApiaceae科の草本植物の世界規模の属であり、そのうちもっともよく知られている種は栽培されているニンジンである。Umbelliferae ApiaceaeのDaucus属は約25種がある。その種はDaucus aureus、Daucus azoricus、Daucus broteri、Daucus bicolor、Daucus carota、Daucus durieui、Daucus foliosus、Daucus glochidiatus、Daucus gadeceaui、Daucus guttatus、Daucus involucratus、Daucus littoralis、Daucus montanus、Daucus muricatus、Daucus pulcherrima、Daucus pusillusおよびDaucus visnagaを含む。 [00135] Daucus is a worldwide genus of herbaceous plants of the Apiaceae family, the most well-known of which are cultivated carrots. There are about 25 species of Daucus of Umbelliferae Apiaceae. The species is Daucus aureus, Daucus azoricus, Daucus broteri, Daucus bicolor, Daucus carota, Daucus durieui, Daucus foliosus, Daucus glochidiatus, Daucus guttatus, Daucus involucatus suchus, as in the case of Daucus i And Daucus visnaga.

[00136] CoriandrumはApiaceae科のハーブの属であり、栽培種のCoriandrum sativum(コリアンダー)および野生種のCoriandrum tordyliumを含有する。Coriandrum sativumの葉および種子は料理に使用されている。その葉は北アメリカではコリアンダー葉と呼ばれることが多い。 [00136] Coriandrum is a genus of herbs of the Apiaceae family, and contains the cultivated species Coriandrum sativum (Corianda) and the wild species Coriandrum tordylium. The leaves and seeds of Coriandrum sativum are used for cooking. The leaves are often called coriander leaves in North America.

[00137] Macadamiaは、オーストラリア原産の樹木の4つの種の属であり、ヤマモガシ植物科の構成部分である。この4つの種はニューサウスウェールズ州北東部およびクイーンズランド州中央および南東部原産である。その樹木は、その果実、マカダミアナッツで商業的に重要である。他の名称はクイーンズランドナッツ、ブッシュナッツ、マローチナッツ(maroochi nut)、バウプルナッツ(bauple nut)、およびハワイナッツを含む。Macadamia種はMacadamia integrifolia、Macadamia jansenii、Macadamia ternifoliaおよびMacadamia tetraphyllaを含む。このナッツは大量の一不飽和脂肪(全量の59%)を有する。マカダミア油はおおよそ22%のオメガ7パルミトレイン酸を含有することで高く評価されており、そのためにマカダミア油はミンクオイルの植物代替物になっている。この比較的高含量のパルミトレイン酸プラスマカダミアの高い酸化安定度のおかげでマカダミア油は化粧品の望ましい成分になっている。 [00137] Macadamia is a genus of four species of Australian native trees and is a component of the bollworm family. The four species are native to northeastern New South Wales and central and southeastern Queensland. The tree is commercially important in its fruit, macadamia nuts. Other names include Queensland nuts, bush nuts, marouchi nuts, bauple nuts, and Hawaii nuts. Macadamia species include Macadamia integrifolia, Macadamia jansenii, Macadamia ternifolia and Macadamia tetraphylla. This nut has a large amount of monounsaturated fat (59% of the total). Macadamia oil is highly valued for containing approximately 22% omega 7 palmitoleic acid, which makes it a botanical substitute for mink oil. Due to the high oxidative stability of this relatively high content of palmitoleic acid plus macadamia macadamia oil has become a desirable component of cosmetics.

[00138] MyristicaはMyristicaceae科の樹木の属である。約150種がアジアおよび西太平洋に分布している。もっとも重要な商業種はMyristica fragransであり、香料ナツメグおよびメースの主要源である。Myristicaの種はM.acsmithii、M.agusanensis、M.alba、M.albertisii、M.amboinensis、M.ampliata、M.amplifolia、M.amygdalina、M.anceps、M.andamanica、M.apiculate、M.archboldiana、M.arfakensis、M.argentea、M.aruensis、M.atrescens、M.atrocorticata、M.attenuate、M.avis−paradisiacae、M.baeuerlenii、M.bancana、M.basilanica、M.batjanica、M.beccarii、M.beddomei、M.bivalvis、M.bombycina、M.brachiate、M.brachypoda、M.brassii、M.brevistipes、M.buchneriana、M.byssacea、M.cagayanensis、M.canariformis、M.cantleyi、M.carrii、M.castaneifolia、M.celebica、M.cerifera、M.ceylanica、M.chartacea、M.chrysophylla、M.cimicifera、M.cinerea、M.cinnamomea、M.clemensii、M.coacta、M.colinridsdalei、M.collettiana、M.commersonii、M.concinna、M.conspersa、M.contorta、M.contracta、M.cookie、M.coriacea、M.cornutiflora、M.corticata、M.corticosa、M.costata、M.costulata、M.crassa、M.crassifolia、M.crassinervis、M.crassipes、M.cucullata、M.cumingii、M.curtisii、M.cylindrocarpa、M.dactyloides、M.dardaini、M.dasycarpa、M.depressa、M.devogelii、M.diversifolia、M.duplopunctata、M.duthiei、M.elegans、M.elliptica、M.ensifolia、M.eugeniifolia、M.euryocarpa、M.extensa、M.fallax、M.faroensis、M.farquhariana、M.fasciculate、M.fatua、M.filipes、M.finlaysoniana、M.firmipes、M.fissiflora、M.fissurata、M.flavovirens、M.flocculosa、M.flosculosa、M.forbesii、M.fragrans、M.frugifera、M.fugax、M.furfurascerts、M.fusca、M.fusiformis、M.gamblei、M.garciniifolia、M.geminate、M.gibbosa、M.gigantean、M.gillespieana、M.globose、M.gracilipes、M.grandifolia、M.grandis、M.griffithii、M.guadalcanalensis、M.guatteriifolia、M.guillauminiana、M.hackenbergii、M.hellwigii、M.heritierifolia、M.hollrungii、M.hooglandii、M.horsfieldia、M.hypargyraea、M.hyposticta、M.impressa、M.impressinervia、M.inaequalis、M.incredibilis、M.iners、M.ingens、M.ingrate、M.inopinata、M.insipida、M.intermedia、M.inundata、M.inutilis、M.irya、M.iteophylla、M.johnsii、M.kajewskii、M.kalkmanii、M.kjellbergii、M.koordersii、M.korthalsii、M.kunstleri、M.kurzii、M.laevifolia、M.laevigata、M.laevis、M.lakilaki、M.lasiocarpa、M.laurella、M.laurina、M.laxiflora、M.lemanniana、M.lenta、M.lepidota、M.leptophylla、M.leucoxyla、M.litoralis、M.longipes、M.longipetiolata、M.lowiana、M.macgregori、M.macrantha、M.macrocarpa、M.macrocarya、M.macrocoma、M.macrothyrsa、M.magnifica、M.maingayi、M.majuscule、M.malabarica、M.malayana、M.mandaharan、M.markgraviana、M.mascula、M.maxima、M.mediovibex、M.mediterranea、M.micrantha、M.microcarpa、M.millepunctata、M.mindanaensis、M.mindorensis、M.miohu、M.mouchio、M.multinervia、M.murtoni、M.myrmecophila、M.nana、M.neglecta、M.negrosensis、M.nesophila、M.niobue、M.niohne、M.nitida、M.nivea、M.oblongifolia、M.olivacea、M.orinocensis、M.ornate、M.ovicarpa、M.pachycarpidia、M.pachyphylla、M.pachythyrsa、M.palawanensis、M.paludicola、M.papillatifolia、M.papuana、M.papyracea、M.parviflora、M.pectinate、M.pedicellata、M.peltata、M.pendulina、M.perlaevis、M.petiolate、M.philippensis、M.pilosella、M.pilosigemma、M.pinnaeformis、M.platysperma、M.plumeriifolia、M.polyantha、M.polyspherula、M.pseudoargentea、M.psilocarpa、M.pubicarpa、M.pulchra、M.pumila、M.pygmaea、M.quercicarpa、M.racemose、M.radja、M.resinosa、M.retusa、M.ridleyana、M.ridleyi、M.riedelii、M.robusta、M.rosselensis、M.rubiginosa、M.rubrinervis、M.rumphii、M.sagotiana、M.salomonensis、M.sangowoensis、M.sapida、M.sarcantha、M.schlechteri、M.schleinitzii、M.schumanniana、M.scortechinii、M.scripta、M.sericea、M.sesquipedalis、M.simiarum、M.simulans、M.sinclairii、M.smythiesii、M.sogeriensis、M.spanogheana、M.sphaerosperma、M.sphaerula、M.spicata、M.sprucei、M.stenophylla、M.suavis、M.subalulata、M.subglobosa、M.subtilis、M.succedanea、M.succosa、M.sulcata、M.suluensis、M.sumbavana、M.superba、M.tamrauensis、M.teijsmannii、M.tenuivenia、M.teysmanni、M.tingens、M.tomentella、M.tomentosa、M.trianthera、M.tristis、M.tuberculate、M.tubiflora、M.ultrabasica、M.umbellate、M.umbrosa、M.uncinata、M.undulatifolia、M.urdanetensis、M.uviformis、M.valida、M.velutina、M.verruculosa、M.villosa、M.vinkeana、M.vordermanni、M.wallaceana、M.wallichii、M.warburgii、M.wenzelii、M.womersleyi、M.wrayi、M.wyatt−smithii、M.yunnanensisおよびM.zeylanicaを含むことが可能である。 [00138] Myristica is a genus of trees of the Myristicaceae family. About 150 species are distributed in Asia and the West Pacific. The most important commercial species is Myristica fragrans, a major source of perfume nutmeg and mace. The species of Myristica is M. acsmithii, M. agusanensis, M. alba, M. albertisii, M. amboinensis, M.. ampliata, M .; amplifolia, M .; amygdalina, M. anceps, M. andamanica, M .; apiculate, M. archboldiana, M .; arfakensis, M. argentea, M. aruensis, M. atrescens, M .; atrocorticata, M. attenuate, M. avis-paradisiacae, M. a. baeuerlenii, M .; bancana, M .; basilanica, M. batjanica, M. beccarii, M .; beddomei, M .; bivalvis, M .; bombycina, M. brachiate, M. brachypoda, M .; brassii, M. brevistipes, M .; buchneriana, M .; byssacea, M. cagayanensis, M. canariformis, M. Cantleyi, M .; carrii, M. castaneifolia, M. celebica, M. cerifera, M. ceylanica, M. chartacea, M. chrysophylla, M. cimicifera, M. cinerea, M. cinnamomea, M .; clemensii, M. coacta, M. colinridsdalei, M .; collettiana, M .; commersonii, M. concinna, M .; conspersa, M .; contorta, M. contracta, M. cookie, M. coriacea, M. cornutiflora, M .; corticata, M. corticosa, M. costata, M. costulata, M .; crassa, M. crassifolia, M. crassinervis, M .; crassipes, M .; cucullata, M .; cumingii, M. curtisii, M. cylindrocarpa, M. dactyloides, M. dardaini, M. dasycarpa, M. depressa, M. devogelii, M. diversifolia, M .; duplopunctata, M. duthiei, M. C. elegans, M. elliptica, M .; ensifolia, M .; eugeniifolia, M. euryocarpa, M. extensa, M .; fallax, M. faroensis, M. farquhariana, M .; fasciculate, M. fatua, M. filipes, M. finlaysoniana, M .; firmipes, M. fissiflora, M. fissurata, M .; flavovirens, M .; flocculosa, M. flosculosa, M. forbesii, M. fragrans, M .; frugifera, M. fugax, M. furfurascerts, M. fusca, M. fusiformis, M. Gamblei, M .; Garciniifolia, M .; geminate, M. gibbosa, M .; gigantean, M. gillespieana, M .; globose, M. gracilipes, M .; grandifolia, M .; grandis, M. griffithii, M .; guadalcanalensis, M. guatteriifolia, M .; guillauminiana, M .; hackenbergii, M .; hellwigii, M .; heritierifolia, M .; hollrungii, M .; hooglandii, M .; horsfieldia, M. hypargyraea, M .; hypoposticta, M. impressa, M. impressinervia, M. inaequalis, M. incredibilis, M .; iners, M. ingens, M .; inrate, M. inopinata, M. insipida, M. intermedia, M. inundata, M. inutilis, M. irya, M. iteophylla, M .; johnsii, M .; kajewskii, M. kalkmanii, M. kjellbergii, M. koordersii, M. korthalsii, M .; kunstleri, M .; kurzii, M .; laevifolia, M .; laevigata, M. laevis, M. lakilaki, M. lasiocarpa, M. laurella, M .; laurina, M .; laxiflora, M .; lemanniana, M. lenta, M .; lepidota, M .; leptophylla, M .; leucoxyla, M. litoralis, M .; longipes, M. longipetiolata, M. lowiana, M .; macgregori, M. macrantha, M .; macrocarpa, M. macrocarya, M. macrocoma, M. macrothyrsa, M. magnifica, M. maingayi, M. majuscule, M. malabarica, M. malayana, M .; mandaharan, M .; markgraviana, M. mascala, M .; maxima, M. mediovibex, M. mediterranea, M .; micrantha, M .; microcarpa, M. millepunctata, M. mindanaensis, M.. mindorensis, M.. miohu, M. mouchio, M. multinervia, M. Murtoni, M .; myrmecophila, M. nana, M. neglecta, M .; negrosensis, M. Nesophila, M., et al. niobue, M .; niohne, M .; nitida, M .; nivea, M. oblongifolia, M. olivacea, M .; orinocensis, M.. ornate, M. ovicarpa, M. pachycarpidia, M .; pachyphylla, M .; pachythyrsa, M .; palawanensis, M.. paludicola, M .; papillatifolia, M .; papuana, M .; papyracea, M .; parviflora, M. Pectinate, M .; pedicellata, M .; peltata, M .; pendulina, M .; perlaevis, M. petiolate, M .; philippensis, M. pilosella, M .; pilosigemma, M. pinnaeformis, M .; platysperma, M .; plumeriifolia, M. polyantha, M. polyspherula, M. pseudoargentea, M. psilocarpa, M. pubicarpa, M .; pulchra, M .; pumila, M .; pygmaea, M. quercicarpa, M .; racemose, M. radja, M. resinosa, M. retusa, M .; ridleyana, M .; ridleyi, M .; riedelii, M .; robusta, M. rosselensis, M. rubiginosa, M. rubrinervis, M .; rumphii, M .; sagotiana, M. salomonensis, M.. sangowoensis, M. sapida, M. sarcantha, M .; schlechteri, M. schleinitzii, M. schumanniana, M. scortechinii, M .; scripta, M. sericea, M. sesquipedalis, M. simiarum, M .; simulans, M. sinclairii, M .; smythiesii, M. sogeriensis, M. spanogheana, M .; sphaerosperma, M .; sphaerula, M .; spicata, M. sprucei, M. stenophylla, M .; suavis, M. subalulata, M. subglobosa, M. subtilis, M. succedanea, M .; succosa, M. sulcata, M. suluensis, M .; sumbavana, M. superba, M. tamrauensis, M .; teijsmannii, M. tenuivenia, M .; teysmanni, M .; Tingens, M .; tomentella, M. tomentosa, M. trianthera, M .; tristis, M .; tuberculate, M. tubiflora, M .; ultrabasica, M. umbellate, M .; umbrosa, M .; uncinata, M. undulatifolia, M .; urdanetensis, M. uviformis, M. valida, M. velutina, M .; verruculosa, M .; villosa, M. vinkeana, M .; vordermanni, M. wallaceana, M. wallichii, M. warburgii, M. wenzelii, M. womersleyi, M. wrayi, M. wyatt-smithii, M .; yunnanensis and M. It is possible to include zeylanica.

[00139] LicaniaはChrysobalanaceae科の植物の属である。いくつかの種が観賞植物として使用されている。Licania実は多くの動物にとって重要な食糧であり、ヒトが食べることも可能である。Licaniaの種はLicania arborea、Licania caldasiana、Licania chiriquiensis、Licania conferruminata、Licania fasciculate、Licania grandibracteata、Licania hedbergii、Licania humilis、Licania kunthiana、Licania longicuspidata、Licania longipetala、Licania megalophylla、Licania michauxii、Licania morii、Licania pyrifolia、Licania rigida、Licania salicifolia、Licania splendens、Licania tomentosa、Licania vasqueziiおよびLicania velutinaを含む。 [00139] Licania is a genus of plants of the family Chrysobalanaceae. Several species are used as ornamental plants. Licania fruit is an important food for many animals and can be eaten by humans. The species of Licania are Licania arborea, Licania caldasiana, Licania chiriquiensis, Licania conferruminata, Licania fasciculate, Licania grandibracteata, Licania hedbergii, Licania kunthic, Licania longiculus ideicelli, which is a snail, as well as Licania longiculusi rigida, Licania salicifolia, Lica nia splendens, Licania tomentosa, Licania vasquezii and Licania velutina.

[00140] AleuritesはEuphorbiaceaeの樹木状の顕花植物の小さな属である。Aleuritesは、中国、インド亜大陸、東南アジア、パプアシア(Papuasia)、およびクイーンズランド原産である。Aleuritesは、伝えられるところによれば、種々の島(太平洋およびインド洋、プラスカリブ海)ならびにアフリカ、南アメリカ、およびフロリダの点在する場所にも移植されている。これらの雌雄同体常緑樹は多年生または半多年生である。その実はかなり大きな石果であり多肉質の外果皮および薄い木質の内果皮がある。その果実は発達した子房室の数によって形状が変わる。その実は含油毒性種子を含有する。その油は、灯油、潤滑剤としてならびにニス、塗料および石鹸の成分として使用されてきた。毒性物質を取り除いた後は、その油は調理油として使用することが可能である。Aleuritesの種はA.cordatus、A.erraticus、A.fordii、A.japonicas、A.laccifer、A.montanus、A.peltatus、A.saponarius、A.trispermus、A.vernicifluusおよびA.verniciusを含む。 [00140] Aleurites is a small genus of dendritic flowering plants of Euphorbiaceae. Aleurites are native to China, the Indian subcontinent, Southeast Asia, Papuasia, and Queensland. Aleurites are reportedly ported to various islands (Pacific and Indian Ocean, plus Caribbean) and also to scattered locations in Africa, South America, and Florida. These hermaphrodite evergreen trees are perennial or semi-perennial. The fruits are quite large stone fruits, with fleshy outer peel and thin woody inner peel. The fruit changes shape according to the number of developed ovary. The fruits contain oleotoxic seeds. The oils have been used as kerosene, lubricants and as components of varnishes, paints and soaps. After removal of toxic substances, the oil can be used as a cooking oil. The species of Aleurites is A. cordatus, A. erraticus, A. fordii, A. japonicas, A. laccifer, A. montanus A. peltatus, A. saponarius, A. trispermus A. vernicifluus and A. Includes vernicius.

[00141] Ricinus communisは、トウゴマまたはヒマであり、トウダイグサ科、Euphorbiaceaeの顕花植物の種である。Ricinus communisは、単一種属、Ricinus、および亜族、Ricininaeの唯一の種である。その種子はトウゴマであり、その名称にもかかわらず、本物の豆ではない。トウゴマは地中海盆地南東部、東アフリカ、およびインド原産であるが、熱帯地方全体に広く行き渡っており(他の場所では観賞植物として広く栽培されている)。ヒマはヒマシ油の供給源であり、この油は広範囲な用途がある。種子は、トリグリセリドが豊富であり、主にリシノリンである40%〜60%の油を含油する。種子は水溶性毒素であるリシンも含有しており、この毒素はこの植物全体にももっと低濃度で存在する。 [00141] Ricinus communis is a castor bean or castor bean and is a species of flowering plants of the family Euphorbiaceae, Euphorbiaceae. Ricinus communis is the only species of a single genus, Ricinus, and a subfamily, Ricininae. The seed is castor bean, and despite its name it is not a real bean. It is native to the southeastern Mediterranean basin, East Africa and India, but is widely distributed throughout the tropics (otherwise it is widely grown as an ornamental plant). Castor oil is a source of castor oil, which has a wide range of uses. The seeds are rich in triglycerides and contain 40% to 60% of oil, mainly ricinoline. The seeds also contain ricin, a water soluble toxin, which is also present at lower concentrations throughout the plant.

[00142] Corylus(ハシバミ)は温暖な北半球原産の落葉樹で大きな灌木の属である。その属は通常、カバノキ科、Betulaceaeに置かれているが、一部の植物学者はハシバミを異なる科、Corylaceaeに分ける。ハシバミの実はヘーゼルナッツである。その実は1〜2.5cm長および1〜2cm径であり、ナッツを部分的にから完全にまで取り囲んでいるさやで囲まれている。Corylusの種はCorylus Americana、Corylus avellana、Corylus heterophylla、Corylus yunnanensis、Corylus colchica、Corylus cornuta、Corylus maxima、Corylus sieboldiana (C.mandshurica)、Corylus chinensis、Corylus colurna、Corylus fargesii、Corylus jacquemontii、Corylus wangiiおよびCorylus feroxを含む。 [00142] Corylus (Hashabami) is a temperate northern hemisphere native deciduous tree and a large shrub genus. The genus is usually found in the birch, Betulaceae, but some botanists divide hazelrs into a different family, Corylaceae. The hazelnut is hazelnut. The fruits are 1 to 2.5 cm long and 1 to 2 cm in diameter and are surrounded by a sheath which partially and completely surrounds the nut. The species of Corylus is Corylus Americana, Corylus avellana, Corylus heterophylla, Corylus yunnanensis, Corylus colchica, Corylus cornuta, Corylus maxima, Corylus sieboldiana (C. mandshurica), Corylus chinensis, Corylus colurocytecilium, and is a member of the body, including including.

[00143] Kermadeciaはヤマモガシ科の顕花植物の属である。この属は4つの種(K.elliptica、K.pronyensis、K.rotundifoliaおよびK.sinuata)を含みすべての種がニューカレドニアに特有である。Kermadecia sinuataは最大30m高の樹木であり、樹幹は最大1m径である。Kermadecia sinuataはニューカレドニア本土の中央域に見出され、北部ではまれである。Kermadecia sinuataは多少深い堆積物基層上の地面の平均標高以上の密生した熱帯多雨林で育つ。K.sinuataは薄い黄金色または黄色の花を有し10〜45cmの厚く丈夫な花序がある。その樹木は石果(40〜50×25〜30mm)を有する(www.endemia.nc)。Asciepias、トウワタ、は、140以上の既知の種を含有する草木多年生双子葉植物のアメリカ属である。Asciepiasはキョウチクトウ科Apocynaceaeの亜科Asclepiadoideaeに分類される。トウワタは乳のような樹液から名付けられ、この樹液はアルカロイドおよびカルデノリドを含むいくつかの他の複雑な化合物を含有するラテックスからなる。Asclepiasの種は、Asclepias albicans、Asclepias amplexicaulis、Asclepias asperula、Asclepias californica、Asclepias cordifolia、Asclepias cryptoceras、Asclepias curassavica、Asclepias curtissii、Asclepias eriocarpa、Asclepias erosa、Asclepias exaltata、Asclepias fascicularis、Asclepias humistrata、Asclepias incarnata、Asclepias lanceolata、Asclepias linaria、Asclepias linearis、Asclepias longifolia、Asclepias meadii、Asclepias nyctaginifolia、Asclepias obovate、Asclepias purpurascens、Asclepias quadrifolia、Asclepias rubra、Asclepias solanoana、Asclepias speciose、Asclepias subulata、Asclepias subverticillata、Asclepias sullivantii、Asclepias syriaca、Asclepias tuberosa、Asclepias uncialis、Asclepias variegate、Asclepias verticillata、Asclepias vestita、Asclepias viridiflora、Asclepias viridisおよびAsclepias welshiiを含む。 [00143] Kermadecia is a genus of flowering plants of the Phylumaceae family. This genus includes four species (K. elliptica, K. pronyensis, K. rotundifolia and K. sinuata) and all species are unique to New Caledonia. Kermadecia sinuata is a tree up to 30 m high, and its trunk is up to 1 m in diameter. Kermadecia sinuata is found in the central region of New Caledonia mainland and is rare in the north. Kermadecia sinuata grows in dense tropical rainforests above the average elevation of the ground above a somewhat deep sediment substrata. K. sinuata has a pale golden or yellow flower and has a thick and strong inflorescence of 10-45 cm. The tree has stone fruits (40-50 × 25-30 mm) (www.endemia.nc). Asciepias, Milkweed, is an American genus of herbaceous perennial dicotyledonous plants containing more than 140 known species. Asciepias is classified into the subfamily Asclepiadoideae of the Apocynaceae Apocynaceae. Milkweed is named for milk-like sap, which consists of latex containing alkaloid and some other complex compounds including cardenolide. The species of the Asclepias may be found at the following: the species of the Asclepias, the Asclepias, the Asclepias, the Asclipias, the Asclepias, the Ascalulas, the Asclepias, the Asclepias, the Asclepias, the Asclepias, the Asclepias, the Asclepias, the Asclepias, the Asclepias, the Asclepias, the Asclepias, the Asclepias, the Asclepias, the Asclepias, the Asclepias, the Asclepias, the Asclepias, the Asclepias, the Asclepias, the Asclepias, the Asclepias, the Asclepias, the Asclepis, the Asclepis, the Asclepis, the Asclepis, the Asclepis, the Asclepis, The Eccles. Asclepias linari , Asclepias linearis, Asclepias longifolia, Asclepias meadii, Asclepias nyctaginifolia, Asclepias obovate, Asclepias purpurascens, Asclepias quadrifolia, Asclepias rubra, Asclepias solanoana, Asclepias speciose, Asclepias subulata, Asclepias subverticillata, Asclepias sullivantii, Asclepias syriaca, Asclepias tuberosa, Asclepias uncialis, Asclepias vari Including gate, Asclepias verticillata, Asclepias vestita, Asclepias viridiflora, the Asclepias viridis and Asclepias welshii.

[00144] Cardwelliaは大きな樹木の唯一の記載された種の属であり、ヤマモガシ植物科の一部を構成する。種Cardwellia sublimis(ノーザンシルキーオーク)は、オーストラリアのクイーンズランド北東の湿潤熱帯地方の熱帯雨林に特有である。他の一般名はブルオーク(bull oak)、ゴールデンスパングルウッド(golden spanglewood)、レースウッド(golden spanglewood)、オークおよびオオンガアリ(oongaary)を含む。この複葉は最大17の小葉を有する。この複葉は白い花序続いて木質の実を生成し、これは林冠の外側に顕著に表示される。 [00144] Cardwellia is a genus of the only described species of large trees, which form part of the bollworm family. The species Cardwellia sublimis (Northern Silky Oak) is endemic to the tropical tropical rainforest of northeastern Queensland, Australia. Other common names include bull oak, golden spanglewood, golden spanglewood, oak and onggaary. This compound has up to 17 leaflets. The compound leaves produce a white inflorescence followed by woody seeds, which are prominently displayed on the outside of the canopy.

[00145] Grevilleaはヤマモガシ科の340近くの種の樹木および灌木の大きな属であり、これらの種はオーストラリアだけの原産であり、ニューカレドニアでは少ない(Bombarda Iら、(2010) J. Am. Oil Chem. Soc. 87: 981-986; Kato M and Kawakita A. (2004) Am. J. Bot. 91:1814-1827; Bailey LH and Miller W (1900) Cyclopedia of American Horticulture: Comprising Suggestions for Cultivation of Horticultural Plants, Descriptions of the Species of Fruits, Vegetables, Flowers, and Ornamental Plants Sold in the United States and Canada; Randy Stewart Landscape Design blog - rslandscapedesign.blogspot.com)。大半の種は有機堆積物もリンが豊富な土壌も好まない。リンまたはカリウムを含有する肥料は死滅させることが可能である。開花の後の剪定は活力を改善する。これらの種はシカ抵抗性であり、大半の種はひどい干ばつに耐えることが可能であり、多くが乾燥した夏のほうを好む。この花はハチドリを引き付ける。この種は、ドライアンドラ(dryandra)蛾およびモンシロチョウ(紋白蝶)を含む、一部のLepidoptera種の幼虫により食用植物としても使用される。Phytophora腐敗は夏の間水をやりすぎる地中海の種には厳しい問題である。この種はオーストラリアに存在するだけではなく、その種が栽培されているイタリアなどのその出生区域の外の場所でも見出されてきた。 [00145] Grevillea is a large genus of trees and shrubs of nearly 340 species of the Phylogenyidae, these species are native to Australia only and few in New Caledonia (Bombarda et al., (2010) J. Am. Oil. Chem. Soc. 87: 981-986; Kato M and Kawakita A. (2004) Am. J. Bot. 91: 1818-1827; Bailey LH and Miller W (1900) Cyclopedia of American Horticulture: Composing Suggestions for Culture of Horticultural Randy Stewart Landscape Design blog-rslandscapedesign.blogspot.com) Plants, Descriptions of the Species of Fruits, Vegetables, Flowers, and Ornamental Plants Sold in the United States and Canada. Most species do not like organic sediments or phosphorus-rich soils. Fertilizers containing phosphorus or potassium can be killed. Pruning after flowering improves vitality. These species are deer resistant, and most species can tolerate severe drought, and many prefer a dry summer. This flower attracts hummingbirds. This species is also used as an edible plant by the larvae of some Lepidoptera species, including dryandra chicks and butterfly (Cyperus sinensis). Phytophora rot is a severe problem for Mediterranean species that overwater during summer. Not only does this species exist in Australia, it has also been found outside of its birth area, such as Italy, where the species is grown.

[00146] Grevillea exulは小径木であり(他の出典はこの植物を灌木とも呼んでいる)、到達する最大サイズは30フィートで、もっぱらニューカレドニアを原産とする少数のGrevilleasの1つである。Grevillea exulはGrevillea robustaの近縁である。縁が滑らかで浅裂ではないその葉は最大9インチ長であり、下はさび色または絹のような毛で覆われている。その白い花は、冬から夏にかけて長く歯ブラシ様の房に咲く。この植物は耐寒帯9〜12の水はけのよい土壌では日向で繁茂する。亜種のGrevillea exul var.rubiginosaに関する情報は極めて少ない。Ni塩の存在下でのG.exul var.rubiginosaの成長が調べられてきた。その種子は非休眠(ND)に分類されており、30日未満で完全に成長した胚、透水性の種(または果実)皮。この植物の推定される花粉媒介者はミツバチまたはトリである。亜種rubiginosaの葉のほうが広く、下はさびで染まった赤色である。その花はもっと大きな房に咲く。 [00146] Grevillea exul is a small-diameter tree (other sources also call this plant shrub), the largest size to reach is 30 feet, and it is one of the few Grevilleas native to New Caledonia. Grevillea exul is closely related to Grevillea robusta. Its leaves are smooth and not shallow with a maximum length of 9 inches, and the bottom is covered with rusty or silky hair. The white flower blooms in a bunch of toothbrushes long from winter to summer. This plant flourishes on sunny days in well-drained soils of 9-12 cold zones. The variant Grevillea exul var. There is very little information on rubiginosa. G. G. in the presence of Ni salt. exul var. The growth of rubiginosa has been investigated. The seeds are classified as non-dormant (ND) and are fully grown embryos in less than 30 days, water-permeable seed (or fruit) peel. The putative pollinators of this plant are bees or birds. The leaves of subspecies rubiginosa are wider and the bottom is rust red. The flower blooms in a larger bunch.

[00147] G.exulはG.robustaの近縁であり、後者の方が入手できる情報が多い。Grevillea robustaは速生育で、根深く、半常緑の大きな樹木であり、70フィート以上に達し、オーストラリアのクイーンズランド南東部原産である。Grevillea robustaは、サンティアゴ、チリ、カリフォルニアおよびフロリダを含む世界中の温暖な気候で日よけの木として育てられる。Grevillea robustaは木材植物として高く評価され南アフリカでは商業的に栽培されている。その価値のある木材は飾り戸棚を作るのに使用されることが多い。その木質は抵抗性ではない。この種は耐寒帯8b〜12(米国ではCA、TX、LA、FLが該当すると考えられる)の日向で繁茂し、肥沃で粘度が主成分であるが水はけのよい土壌を好み、温暖な乾燥した夏が必要である。苗木は成熟植物体と比べるとずっと耐寒性ではない(anpsa.org.au)。 [00147] G. exul is G. It is close to robusta, and the latter has more information available. Grevillea robusta is a fast-growing, deep-rooted, large, semi-evergreen tree that reaches over 70 feet and is native to southeastern Queensland, Australia. Grevillea robusta is grown as a sunshade in temperate climates worldwide, including Santiago, Chile, California and Florida. Grevillea robusta is highly regarded as a wood plant and is grown commercially in South Africa. That valuable wood is often used to make display cabinets. The wood is not resistant. This species is prosperous in a sunny area of 8b to 12b (CA, TX, LA, FL are considered to be applicable in the United States), prefers a fertile, mainly viscous but well drained soil, and has a mild dryness I need summer. Seedlings are not much colder than mature plants (anpsa.org.au).

[00148] Grevillea decoraは中型の直立の灌木で、2〜5m高である。葉は狭く尖った形状または楕円形で皮のようなくすんだ灰色がかった緑色で、7〜18cm×2.5〜7cmあり、金赤色および密集した毛の多い新芽を有する。これは、そこが水はけのよい土壌である限り乾燥した熱帯地域でよく育つ色彩に富んだ植物である。この種は寒い、温暖な気候には適さない。この種は乱切りされた種子からが一番よく繁殖する。挿し木は成功してきたが、根付かせるのは困難なことがある。この種はG.robustaの台木に接ぎ木して成功しており、接ぎ木苗は比較的涼しい地域でうまく育つ。一部の植物学者はこの植物をG.goodiiの亜種と見なしている。 [00148] Grevillea decora is a medium upright shrub that is 2 to 5 meters high. The leaves are narrow, pointed or oval and peel grayish green, 7 to 18 cm x 2.5 to 7 cm, with golden red and compact hairy shoots. It is a colorful plant that grows well in arid tropical areas as long as it is well drained soil. This species is not suitable for cold, warm weather. This species breeds best from shredded seeds. Cuttings have been successful but can be difficult to root. This species is G.. It has been successfully grafted on robusta rootstocks and grafted seedlings grow well in relatively cool areas. Some botanists g. It is regarded as a goodii variant.

[00149] Oritesはヤマモガシ科の9つの既知の種の属である。7つの種はオーストラリア、2つは南アメリカの1つはチリアンデス、1つはボリビア原産である。この種はOrites acicularis、Orites diversifolius、Orites excelsus、Orites fiebrigii、Orites lancifolius、Orites megacarpus、Orites milliganii、Orites myrtoideaおよびOrites revolutusを含む。 [00149] Orites is a genus of nine known species of the physalis family. Seven species are from Australia, two from South America, one from Chilean Andes, and one from Bolivia. This species includes Orites acicularis, Orites diversifolius, Orites excellus, Orites fiebrigii, Orites lancifolius, Orites megacarpus, Orites milliganii, Orites myrtoidea and Orites revolutus.

[00150] Orites diversifoliusはタスマニア西部の低地多雨林から高山帯の比較的低い部分(亜高山帯森林地帯)までに及ぶ普通種である(2mまでゆっくり成長する灌木で、霜および雪に強い)。その葉は極めて不定であるが、通常は幅が長さの2倍以上である。多雨林植物はおおよそ10cm長の葉を有することが多く、風雨にさらされた亜高山地域由来の植物は約3〜5cm長である可能性が高い。腋生の穂状花序の魅力的な白い花は初夏に現われるが、開花期は不規則になることがある。この種の葉は全縁のこともあるが、尖った浅い裂片を有するほうが多い。葉の裏面は白粉をかぶっている。この種は十分堆肥になった土壌、十分な湿気および涼しい場所が必要である。この種は良好な条件では小径木を形成することが可能である。この種は部分的から完全な日陰で育つ(www.utas.edu.au;www.desertnorthwest.com;www.apstas.com;www.australianplants.com)。 [00150] Orites diversifolius is a common species that extends from the lowland rainforest of western Tasmania to the lower part of the alpine zone (subalpine forest area) (a shrub that grows slowly up to 2 m, resistant to frost and snow). The leaves are quite variable, but usually the width is more than twice the length. Rainforest plants often have leaves approximately 10 cm long, and plants from sub-alpine areas exposed to wind and rain are likely to be about 3-5 cm long. The attractive white flowers of the Ginseng spikelet appear in early summer, but the flowering period may be irregular. Leaves of this type may be full edged, but more often have sharp shallow lobes. The back of the leaf is covered with white powder. This species requires well-composted soil, adequate moisture and a cool place. This species is capable of forming small diameter trees under good conditions. This species grows in partial to full shade (www.utas.edu.au; www.desertnorthwest.com; www.apstas.com; www.australianplants.com).

[00151] Orites revolutusは、ニャローリーフオリテス(Narrow-Leaf Orites)としても知られ、タスマニア原産植物種である。スコットランドの植物学者ロバートブラウンは、1810年にセントクレア湖で収集した標本からロンドンリンネ協会の会報にこの種を正式に記載した。高山および亜高山荒野に豊富にあり、Orites revolutusは広がった茂みまたは直立した木質の灌木として、通常0.5〜1.5m(1ft8in〜4ft11in)高で育つ。分枝は密であり葉は茎で互生である。葉形は細く、頂部ではかなり丸く、7〜20mm長で、1〜1.5mm幅であり、縁はきつく外巻で裏面は毛の多い表面である。開花は初夏から盛夏にかけて起こり、酸っぱい匂いのする花が頂生穂穂状花序に葉の長さの2倍まで立ち上がる。色は白で、花は5mm長であり、放射相称で両性であり4つの沿着おしべと上位子房がある。花冠は弁状で、芽は管状であり成熟すると裂ける。実は15mmまでの毛の多い袋果であり翼状の種子を含有する。ヤマモガシ科であり、O.revolutusは、その領域内の蜜食(nectivorous)動物種に実質的な食糧源を提供する可能性が高い。この植物の領域内の平均年間気温は約8℃を前後し、降雨量は年間1700にもまたは2000mmさえにもなる傾向がある。 [00151] Orites revolutus, also known as Narrow-Leaf Orites, is a plant species native to Tasmania. Scottish botanist Robert Brown formally described this species in the London Linne Society newsletter from specimens collected at Lake St Clair in 1810. It is abundant in alpine and subalpine wilderness, and Orites revolutus grows as high bushes or upright woody shrubs, usually 0.5-1.5 m (1 ft 8 in-4 ft 11 in) high. The branches are dense and the leaves alternate with stems. The leaf shape is thin, fairly round at the top, 7-20 mm long, 1-1.5 mm wide, the rim is a tight outer wrap and the back is a hairy surface. Flowering occurs from early summer to midsummer, and sour-smelling flowers rise to twice the length of the leaf in the panicle inflorescence. The color is white, and the flower is 5 mm long, and it has a radial symmetry and is bisexual, with four stamens and upper ovaries. The corolla is valve-like, buds are tubular and split when mature. In fact, it is a fruity bagasse up to 15 mm and contains wing-like seeds. Om. revolutus is likely to provide a substantial food source to nectivorous animal species within the area. The average annual temperature in the area of this plant tends to be around 8 ° C. and rainfall tends to be as low as 1700 or even 2000 mm per year.

[00152] Ziziphusはクロウメモドキ科、Rhamnaceaeの約40の種のとげのある灌木および小径木の属であり、世界中の暖温帯および亜熱帯地方に分布している。一部の種は落葉性で、他の種は常緑性である。その実は食べられる石果で、黄褐色、赤色または黒色の球形または長方形で、1〜5cm(0.39〜1.97in)長であり、非常に甘味があって糖状質であることが多く、ナツメヤシの食感と味わいを思い起こさせる。Ziziphusの種は、Ziziphus abyssinica、Ziziphus angolito、Ziziphus apetala、Ziziphus attopensis、Ziziphus budhensis、Ziziphus celata、Ziziphus cotinifolia、Ziziphus fungii、Ziziphus funiculosa、Ziziphus guaranitica、Ziziphus havanensis、Ziziphus horrida、Ziziphus hutchinsonii、Ziziphus incurve、Ziziphus joazeiro、Ziziphus jujube、Ziziphus laui、Ziziphus lotus、Ziziphus mairei、Ziziphus mauritiana、Ziziphus melastomoides、Ziziphus Mexicana、Ziziphus mistol、Ziziphus montana、Ziziphus mucronata、Ziziphus nummularia、Ziziphus obtusifolia、Ziziphus oenoplia、Ziziphus oxyphylla、Ziziphus parryi、Ziziphus platyphylla、Ziziphus quadrilocularis、Ziziphus robertsoniana、Ziziphus rugose、Ziziphus saeri、Ziziphus spina−christi、Ziziphus talanai、Ziziphus trinervia、Ziziphus undulata、Ziziphus xiangchengensisおよびZiziphus xylopyrusを含む。 [00152] Ziziphus is a genus of the Euphorbiaceae, a genus of about 40 thorny shrubs and small trees of Rhamnaceae, distributed in warm temperate and subtropical regions around the world. Some species are deciduous and others are evergreen. The fruits are edible stone fruits, yellowish brown, red or black spheres or rectangles, 1 to 5 cm (0.39 to 1.97 in) long, often very sweet and sugary Reminiscent of the texture and taste of date palms. The species of the Ziziphus are the following: ziziphus abyssinica, ziziphus angolito, ziziphus apetala, ziziphus attopensis, ziziphus budhensis, ziziphus celata, ziziphus cotinipholia, ziziphus fungihichi ighi ich, html, Ziziphus jujube, Ziziphus laui, Ziziphus lotus, iziphus mairei, Ziziphus mauritiana, Ziziphus melastomoides, Ziziphus Mexicana, Ziziphus mistol, Ziziphus montana, Ziziphus mucronata, Ziziphus nummularia, Ziziphus obtusifolia, Ziziphus oenoplia, Ziziphus oxyphylla, Ziziphus parryi, Ziziphus platyphylla, Ziziphus quadrilocularis, Ziziphus robertsoniana, Ziziphus rugose, Ziziphus saeri , Ziziphus spina-c Including risti, Ziziphus talanai, Ziziphus trinervia, Ziziphus undulata, the Ziziphus xiangchengensis and Ziziphus xylopyrus.

[00153] Ziziphus jujubaは一般にナツメ(時にはジュジュバ(jujuba))、紅ナツメ、大ナツメ、コリアンナツメ(Korean date)、またはインドナツメと呼ばれる。Ziziphus jujubaは主に日よけの木として使用され実も結ぶ。この種は小型の落葉樹または灌木であり、5〜12mの高さに届き、通常はとげの多い枝がある。この葉は光る緑色で卵型で尖っており、2〜7cm幅で1〜3cm広さがあり、基部には3つのはっきりした葉脈および細かい歯のある縁がある。この花は小型で5mm幅、5つの目立たない黄緑の花弁がある。この実は食べられる卵形の石果で、深さが1.5〜3cm、未熟時にはすべすべした緑色で、リンゴのような硬さと味があり、成熟中は茶色から紫がかった黒に、最後にはしわが寄って、小型のナツメヤシのように見える。オリーブの核に類似する1個の硬い核がある。果実収量は100〜150g/木である。栽植距離はおおよそ10mである。果実中の脂質含量は約0.06%〜0.10%であり、乾燥果実では約1.1%である。ホホバと比べるとナツメ果実のほうが仁は小さく、脂質含量も少ない。したがって、ホホバとは対照的に、ナツメはバイオディーゼル供給原料ともみなされない。乾燥果実および油性抽出物は市販されている。 [00153] Ziziphus jujuba is commonly referred to as jujube (sometimes jujuba), red jujube, large jujube, Korean jujube (Korean date), or jujube jujube. Ziziphus jujuba is mainly used as a sunshade and bears fruit. This species is a small deciduous or shrub that reaches 5 to 12 m high and usually has thorny branches. The leaves are shiny green, oval and pointed, 2 to 7 cm wide and 1 to 3 cm wide, with three sharp veins and fine toothed edges at the base. This flower is small, 5 mm wide and has five inconspicuous yellow-green petals. This fruit is an egg-shaped stone fruit that can be eaten, 1.5 to 3 cm deep, smooth green when immature, with an apple-like firmness and taste, brown to purplish black during ripening, and finally Wrinkled, looks like a small date palm. There is one hard core similar to the olive core. Fruit yield is 100-150 g / tree. The planting distance is approximately 10 m. The lipid content in fruits is about 0.06% to 0.10% and in dried fruits is about 1.1%. Jujube fruits have smaller kernels and lower lipid content than jojoba fruits. Thus, in contrast to jojoba, jujubes are not considered as biodiesel feedstocks. Dried fruits and oil extracts are commercially available.

[00154] Hicksbeachiaはヤマモガシ科の2つの種の樹木の属である。これらの種はニューサウスウェールズ北部およびクイーンズランド南東の熱帯雨林原産である。これらの種は、その実の明赤色のおかげでレッドボップルナッツ(red bopple nut)またはビーフナッツ(beef nut)として一般的に知られている。この2つの種はHicksbeachia pilosaおよびHicksbeachia pinnatifoliaである。 [00154] Hicksbeachia is a genus of trees of the two species of the Phylumidae. These species are native to tropical rain forests north of New South Wales and southeast of Queensland. These seeds are commonly known as red bopple nuts or beef nuts thanks to their bright red colour. The two species are Hicksbeachia pilosa and Hicksbeachia pinnatifolia.

[00155] Hicksbeachia pinnatifoliaはオーストラリアのニューサウスウェールズおよびクイーンズランドの亜熱帯雨林原産の希少な種である。一般名は、レッドボップルナッツ、ピーナッツ、レッドナッツ(red nut)、ビーフナッツ、ローズナッツ(rose nut)およびアイボリーシルキーオーク(ivory silky oak)を含む。この木は春と夏の間に肉厚の赤い実を結ぶ。これらは食べられる種子を含有する。H.pinnatifoliaの葉は複葉または羽状であり、40〜100cm長である。この植物は一般に冬期に開花する。レッドボップルナッツは春および夏期に肉厚の赤い実を結ぶ。実は食べられ、石果様で卵形であり、2〜4cm長で、非裂開性で、肉厚で、赤く、片側に縦溝があり、大きなアーモンドサイズの仁(ナッツ)を含有する。レッドボップルナッツはマカダミア属と同種の味わいがあり、類似の目的に使用してもよい。この木は比較的多量の高品質ナッツを実らせる。木の繁殖は種子によるが、種子は短期間しか生存できない。H.pinnatifoliaは、実生が様々な障害の傾向があるために確立させるのは難しい。現実に、不十分な実生確立および不十分な成長がこの種の可能性を制限している(www.fruitandnuttrees.com)。この属はマカダミア属に類似しているがそれよりも劣ると見なされている。 [00155] Hicksbeachia pinnatifolia is a rare species native to New South Wales, Australia, and subtropical rainforests of Queensland. Common names include red bopple nuts, peanuts, red nuts, beef nuts, rose nuts and ivory silky oak. This tree produces thick red fruits between spring and summer. These contain edible seeds. H. Pinnatifolia leaves are bifoliate or winged and 40 to 100 cm long. This plant generally blooms in winter. Red bopple nuts produce thick red fruits in spring and summer. The fruit is eaten, stone-like, egg-shaped, 2 to 4 cm long, non-splitting, thick, red, with flutes on one side, containing large almond sized nuts (nuts). Red bopple nuts have the same taste as macadamia and may be used for similar purposes. This tree carries a relatively large amount of high quality nuts. Although tree propagation depends on seeds, seeds can only survive for a short time. H. Pinnatifolia is difficult to establish because seedlings are prone to various disorders. In reality, poor seedling establishment and poor growth limit the possibilities of this kind (www.fruitandnuttrees.com). This genus is considered similar to but inferior to macadamia.

[00156] Hippophae、シーバックソーン、はグミ科の落葉性の灌木である。Hippophaeはサンドソーン(sandthorn)、スワローソーン(sallowthorn)またはシーベリー(seaberry)とも呼ばれる。Hippophae rhamnoides、一般的なシーバックソーン、は属の種の中では群を抜いてもっとも広がっており、その8つの亜種はヨーロッパの大西洋沿岸からモンゴル北西および中国北西まで広がっている。世界の天然のシーバックソーン生育地の90%以上または約1,500,000haが中国、モンゴル、ロシア、北ヨーロッパおよびカナダで見つかり、そこではこの植物は、土壌、水および野生生物保護砂漠化阻止目的で、ならびに消費製品に使用されている。この属に所属する種は中果皮に脂質を蓄積するので、油はその種子またはその実の果肉から抽出することが可能である。シーバックソーンの種子の含油量は平均で7〜11%であり、果肉の含油量は約1.5〜3%である(新鮮重あたり)。種子油は多価不飽和脂肪酸の高含有量に特徴があり、果肉油は一不飽和脂肪酸およびカロテノイドを含有する。リノール酸およびαリノレン酸は種子油中の主要な脂肪酸であり、シーバックソーンの果肉油は、おおよそ65%の一不飽和脂肪酸であるパルミトレイン酸と飽和脂肪酸であるパルミチン酸の混合を含有する。両方の油は、詰まった量のトコフェロール、トコトリエノールおよび植物ステロールも含有する。Hippophaeの種は、Hippophae goniocarpa、Hippophae gyantsensis、Hippophae litangensis、Hippophae neurocarpa、Hippophae rhamnoides、Hippophae salicifoliaおよびHippophae tibetanaを含む。 [00156] Hippophae, Sea buckthorn, is a deciduous shrub of the Gummy family. Hippophae is also called sandthorn, sallowthorn or seaberry. Hippophae rhamnoides, a common sea buckthorn, is by far the most widespread among species of the genus, and its eight subspecies extend from the Atlantic coast of Europe to northwestern Mongolia and northwest China. More than 90%, or about 1,500,000 ha, of the world's natural seabuckthorn habitats are found in China, Mongolia, Russia, Northern Europe and Canada, where the plant blocks soil, water and wildlife protection desertification Used for purpose, as well as for consumer products. Since the species belonging to this genus accumulate lipids in mesocarp, oil can be extracted from the seeds or the flesh of the fruits. The oil content of the seeds of sea buckthorn averages 7 to 11%, and the oil content of pulp is about 1.5 to 3% (per fresh weight). Seed oil is characterized by a high content of polyunsaturated fatty acids, and fruit oil contains monounsaturated fatty acids and carotenoids. Linoleic acid and alpha linolenic acid are the major fatty acids in seed oil, and seabuckthorn flesh oil contains a mixture of palmitoleic acid, which is approximately 65% monounsaturated fatty acid, and palmitic acid, which is a saturated fatty acid. Both oils also contain clogged amounts of tocopherol, tocotrienol and plant sterols. Hippophae species include Hippophae goniocarpa, Hippophae gyantsensis, Hippophae litangensis, Hippophae neurocarpa, Hippophae rhamnoides, Hippophae salicifolia and Hippophae tibetana.

[00157] Ephedraは裸子植物の灌木の属であり、その科、マオウおよび目、マオウの唯一の属である。マオウの様々な種が多くの土地に広がっており、北アメリカ南西、南ヨーロッパ、アフリカ北部ならびに南西および中央アジア、中国北部、ならびに南アメリカ西部原産である。英語での一般名は、ジョイントパイン(joint-pine)、チュウマオウ(jointfir)、モルモンティー(Mormon-tea)またはブリガムティー(Brigham tea)を含む。E.sinicaおよび他を含むEphedra属の植物は、伝統的に喘息、枯草熱、および風邪の治療を含む種々の医療目的で先住民により使用されてきた。アルカロイドエフェドリンおよびプソイドエフェドリンは、E.sinicaおよびこの属の他のメンバーの活性成分である。これらの化合物は、刺激性および充血緩和性(decongestant qualities)のある交感神経興奮剤であり、化学的に置換されたアンフェタミンである。マオウの種はEphedra alata、Ephedra altissima、Ephedra Americana、Ephedra antisyphilitica、Ephedra aphylla、Ephedra×arenicola、Ephedra aspera、Ephedra aurantiaca、Ephedra boelckei、Ephedra botschantzevii、Ephedra Breana、Ephedra brevifoliata、Ephedra californica、Ephedra chilensis、Ephedra compacta、Ephedra coryi、Ephedra cutleri、Ephedra dahurica、Ephedra dawuensis、Ephedra distachya、Ephedra×eleutherolepis、Ephedra equisetina、Ephedra fasciculata、Ephedra fedtschenkoae、Ephedra foeminea、Ephedra foliata、Ephedra fragilis、Ephedra frustillata、Ephedra funereal、Ephedra gerardiana、Ephedra glauca、Ephedra holoptera、Ephedra intermedia、Ephedra×intermixta、Ephedra kardangensis、Ephedra khurikensis、Ephedra laristanica、Ephedra likiangensis、Ephedra lomatolepis、Ephedra major、Ephedra milleri、Ephedra minuta、Ephedra monosperma、Ephedra multiflora、Ephedra nevadensis、Ephedra ochreata、Ephedra oxyphylla、Ephedra pachyclada、Ephedra pedunculata、Ephedra pentandra、Ephedra przewalskii、Ephedra pseudodistachya、Ephedra regeliana、Ephedra rhytidosperma、Ephedra rituensis、Ephedra rupestris、Ephedra sarcocarpa、Ephedra sinica、Ephedra somalensis、Ephedra strobilacea、Ephedra sumlingensis、Ephedra tilhoana、Ephedra torreyana、Ephedra transitoria、Ephedra triandra、Ephedra trifurca、Ephedra tweedieana、Ephedra viridisおよびEphedra vvedenskyiを含む。 [00157] Ephedra is a genus of gymnosperm shrubs, its family, Maow and the eye, the only genus of Maow. Various species of Maow are spread on many lands and are native to South America South, South Europe, North Africa and South West and Central Asia, North China, and West South America. Common names in English include joint-pine, jointfir, Mormon-tea or Brigham tea. E. Plants of the genus Ephedra, including sinica and others, have traditionally been used by indigenous peoples for various medical purposes, including treatment of asthma, hay fever, and cold. The alkaloid ephedrine and pseudoephedrine are disclosed in E. coli. It is the active ingredient of sinica and other members of this genus. These compounds are sympathostimulatory agents with stimulating and decongestant qualities, and are chemically substituted amphetamines. The species of Maow is Ephedra alata, Ephedra altissima, Ephedra Americana, Ephedra antisyphilitica, Ephedra aphyllica, Ephedra x arenicola, Ephedra aspera, Ephedra aurantiaca, Ephedra boelckei, Ephedra boschantzevii, Ephedra Ephedra coryi, Ephedra cutleri, Ephedra dahurica, Ephedra dawue sis, Ephedra disachya, Ephedra x eleutherolepis, Ephedra equisetina, Ephedra fasciculata, Ephedra fedtschenkoae, Ephedra foemineae, Ephedra foliata, Ephedra fragilis, Ephedra frustilla, Ephedra funereal, Ephedra faces kardangensis, Ephedra khurikensis, Ephedra larista nica, Ephedra likiangensis, Ephedra lomatolepis, Ephedra major, Ephedra milleri, Ephedra minuta, Ephedra monosperma, Ephedra multiflora, Ephedra nevadensis, Ephedra oxyphyata, Ephedra pachyhichidehich, as a portion of a ich Ephedra rhytidosperma, Ephedra rituens s, including Ephedra rupestris, Ephedra sarcocarpa, Ephedra sinica, Ephedra somalensis, Ephedra strobilacea, Ephedra sumlingensis, Ephedra tilhoana, Ephedra torreyana, Ephedra transitoria, Ephedra triandra, Ephedra trifurca, Ephedra tweedieana, the Ephedra viridis and Ephedra vvedenskyi.

[00158] Placospermumは、ヤマモガシ植物科の一部を構成する、大きな木の単一種の属である。Placospermum coriaceum種は、オーストラリアのクイーンズランド北東の湿潤熱帯地方の雨林原産である。一般名はローズシルキーオーク(rose silky oak)およびプレートシーディドオーク(plate-seeded oak)を含む。 [00158] Placospermum is a genus of single species of large trees that form part of the bollworm family. The Placospermum coriaceum species are native to the rainforest of the moist tropical region of northeastern Queensland, Australia. Common names include rose silky oak and plate-seeded oak.

[00159] Xylomelumはヤマモガシ植物科の6つの種の属である。6つの種はオーストラリア原産であり、高い灌木および樹木の形態で成長する。この属は、一般名ウッディペア(woody pear)をもつ少なくとも2つの種、オーストラリア東部の州のXylomelum pyriformeおよびオーストラリア西部の州のXylomelum occidentaleを含む。Xylomelumの種は、Xylomelum angustifolium、Xylomelum benthamii、Xylomelum cunninghamianum、Xylomelum occidentale、Xylomelum pyriformeおよびXylomelum scottianumを含む。 [00159] Xylomelum is a genus of six species of the borage botanical family. Six species are native to Australia and grow in the form of tall shrubs and trees. This genus includes at least two species with the generic name woody pear, Xylomelum pyriforme in the eastern Australian states and Xylomelum occidentales in the western Australian states. The species of Xylomelum includes Xylomelum angustifolium, Xylomelum benthamii, Xylomelum cunninghamianum, Xylomelum occidentale, Xylomelum pyriforme and Xylomelum scottianum.

[00160] ホホバは、植物の学名Simmondsia chinensisを有するが、ゴートナッツ(goat nut)、ディアナッツ(deer nut)、ピグナット(pignut)、ワイルドハゼル(wild hazel)、キニーネナッツ(quinine nut)、コーヒーの木の実(coffeeberry)、およびグレイボックスブッシュ(gray box bush)としても知られる。ホホバは北アメリカ南西部原産である。Simmondsia chinensisはSimmondsiaceae科の唯一の種であり、Caryophyllales目に置かれる。ホホバは、その種子から抽出される液体ワックスエステルであるホホバ油を生産するために商業的に育てられている。この油は、極めて長い(C36〜C46)直鎖ワックスエステルであり、トリグリセリドではなく、ホホバおよびその誘導体ホホバエステルは伝統的な植物油よりもヒト皮脂および鯨油のほうに類似している点で希である。ホホバは無臭であり温度非依存性である粘度を有するので産業には興味深い。応用は、エンジンの潤滑油から調理油まで変化する。ホホバワックスは圧倒的に医薬品に、特に皮膚製品に使用されている。バイオディーゼル燃料としてのその使用はますます重要になってきている。ホホバ油は22〜44炭素原子の長い直線状モノエステルからなり(トリグリセリドからなる大半の植物油とは反対に)、そのためにホホバ油はエネルギー密度の点からディーゼルに匹敵する。 [00160] Jojoba has the plant name Simmondsia chinensis, but it has goat nuts, goat nuts, deer nuts, pignuts, pig nuts, wild hazels, quinine nuts, coffee tree nuts. Also known as (coffee berry) and gray box bush. Jojoba is native to southwestern North America. Simmondsia chinensis is the only species of the family Simmondsiaceae and is placed on the Caryophyllae eyes. Jojoba is grown commercially to produce jojoba oil, which is a liquid wax ester extracted from its seed. This oil is a very long (C36-C46) linear wax ester and not a triglyceride, and jojoba and its derivatives jojoba ester is rare in that it resembles human sebum and soy sauce more than traditional vegetable oils is there. Jojoba is of interest to the industry as it is odorless and has a viscosity that is temperature independent. Applications vary from engine lubricants to cooking oils. Jojoba wax is predominantly used in medicine, especially in skin products. Its use as a biodiesel fuel is becoming increasingly important. Jojoba oil consists of long linear monoesters of 22 to 44 carbon atoms (as opposed to most vegetable oils consisting of triglycerides), which makes jojoba oil comparable to diesel in terms of energy density.

[00161] Gevuina avellanaは、ハーディーマカダミア(Hardy Macadamia)、チリナッツ(Chile Nut)、およびスペイン語ではAvellanoとも呼ばれるが、チリ南部およびアルゼンチン原産であり、北半球ではほとんど栽培されておらず、知られてもいない(San B and Yildirim AN(2010年)J. Food Compos. Anal. 23: 706〜710頁)。Gevuina avellanaは、Proteaceae科の常緑広葉樹であり灌木から60フィートの高さの木まで変化する。この植物は海面から海抜ほぼ2,300フィート(700メートル)まで育つ。その範囲は35〜44°南緯まで広がる。この植物は熱により悪影響を受けることがあり、北アメリカ内陸での冷たい凍結により枯れることがある。この植物は、アイルランド、スコットランド、イングランドの比較的温暖な部分、およびニュジーランドなどの場所で繁茂することができる。独立樹でも豊かなナッツを付けることが可能である。ナッツは毎年実らせることが可能である。ナッツは容易に殻を剥がせる。分析によれば、ナッツは約12.5%のタンパク質、約49.5%の油、および約24.1%の炭水化物を含有することが示されている。チリでは高度にモノ飽和油も多様な使用に抽出されている。発芽した種子は齧歯動物により食べられやすい。その木は高度に多様な土壌および太陽レベルに適応性がある。この種はリンを用いた施肥を嫌がる(www.arthurleej.com)。一部の分類では、Gevuinaは、オーストラリア(Gevuina bleasdalei)、ニューギニア(Gevuina papuana)のそれぞれ原産の3つの種、ならびにチリおよびアルゼンチン(Gevuina avellana)の1つの種で認識されている。他の分類学レポートは、オーストラリアおよびニューギニア種をBleasdalea属にまたはフィジー原産Turrillia属に置き、GevuinaにはGevuina avellanaのみを残している。オーストラリアの植物相はこれら2つの種をGevuinaにとどめているが、つい最近の分類ではオーストラリアおよびニューギニア種をBleasdalea bleasdaleiおよびB.papuanaと見なしている。 [00161] Gevuina avellana, also called Hardy macadamia (Hardy Macadamia), chilli nut (Chile Nut), and Spanish in Spanish as Avellano, is native to southern Chile and Argentina, and is rarely cultivated in the northern hemisphere, although it is known None (San B and Yildirim AN (2010) J. Food Compos. Anal. 23: 706-710). Gevuina avellana is a Proteaceae family of evergreen broad-leaved trees, ranging from shrubs to trees 60 feet tall. This plant grows up to approximately 2,300 feet (700 meters) above sea level. The range extends from 35 to 44 degrees south latitude. This plant can be adversely affected by heat and may wither from cold freezing inland North America. This plant can flourish in places such as Ireland, Scotland, relatively warm parts of England, and New Zealand. It is possible to add rich nuts even in independent trees. Nuts can be grown each year. Nuts can be easily peeled off. Analysis shows that the nuts contain about 12.5% protein, about 49.5% oil, and about 24.1% carbohydrate. In Chile, highly mono-saturated oils are also extracted for various uses. The germinated seeds are easy to eat by rodents. The tree is adaptable to highly diverse soil and sun levels. This species does not like phosphorus fertilization (www.arthurleej.com). In some classifications, Gevuina is recognized in three species native to Australia (Gevuina bleasdalei) and New Guinea (Gevuina papuana), respectively, and one species in Chile and Argentina (Gevuina avellana). Other taxonomic reports put Australia and New Guinea species in the genus Bleasdalea or in the genus Trillillia native to Fiji, leaving only Gevuina avellana in Gevuina. The Australian flora keeps these two species at Gevuina, but more recent classifications of Australia and New Guinea species as Bleasdalea bleasdalei and B. edulis. It is regarded as papuana.

[00162] 一部の実施形態では、植物はGevuina avellana、Corylus avellana、Kermadecia sinuata、Asclepias syriaca、Cardwellia sublimis、Grevillea exul var. rubiginosa、Orites diversifolius、Orites revoluta、Ziziphus jujube、Hicksbeachia pinnatifoliaおよびGrevillea decoraからなる群から選択される。 [00162] In some embodiments, the plants are Gevuina avellana, Corylus avellana, Kermadecia sinuata, Asclepias syriaca, Cardwellia sublimis, Grevillea exul var. It is selected from the group consisting of rubiginosa, Orites diversifolius, Orites revoluta, Ziziphus jujube, Hicksbeachia pinnatifolia and Grevillea decora.

[00163] 一部の実施形態では、1つまたは複数の天然に存在する生物は1つまたは複数の藻類を含む。本明細書に記載される種々の実施形態では、1つまたは複数の藻類は緑藻類、黄緑藻類および紅藻類から選択してもよい。 [00163] In some embodiments, the one or more naturally occurring organisms comprise one or more algae. In various embodiments described herein, one or more algae may be selected from green algae, yellow-green algae and red algae.

[00164] 一部の実施形態では、1つまたは複数の藻類は1つまたは複数の緑藻類を含む。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の緑藻類はPediastrum属由来の種を含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の緑藻類はPediastrum simplexを含む。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の緑藻類はChlorococcum属由来の種を含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の緑藻類はChlorococcum isabelienseを含む。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の緑藻類はParachlorella属由来の種を含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の緑藻類はParachlorella kessleriを含む。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の緑藻類はOocystis属由来の種を含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の緑藻類はOocystis heteromucosaを含む。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の緑藻類はPhacotus属由来の種を含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の緑藻類はPhacotus lenticularisを含む。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の緑藻類はDactylococcus属由来の種を含む。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の緑藻類はEremosphaera属由来の種を含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の緑藻類はEremosphaera viridisを含む。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の緑藻類はChlamydomonas属由来の種を含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の緑藻類はChlamydomonas monticolaを含む。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の緑藻類はDicranochaete属由来の種を含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の緑藻類はDicranochaete reniformisを含む。 [00164] In some embodiments, the one or more algae comprises one or more green algae. In certain embodiments, the one or more green algae comprises a species from the genus Pediastrum. In some embodiments, the one or more green algae comprises Pediastrum simplex. In certain embodiments, the one or more green algae comprises a species from the genus Chlorococcum. In some embodiments, the one or more green algae comprises Chlorococcum isabeliense. In certain embodiments, the one or more green algae comprises a species from the genus Parachlorella. In some embodiments, the one or more green algae comprises Parachlorella kessleri. In certain embodiments, the one or more green algae comprises a species from the genus Oocystis. In some embodiments, the one or more green algae comprises Oocystis heteromucosa. In certain embodiments, the one or more green algae comprises a species from the genus Phacotus. In some embodiments, the one or more green algae comprises Phacotus lenticularis. In certain embodiments, the one or more green algae comprises a species from the genus Dactylococcus. In certain embodiments, the one or more green algae comprises a species from the genus Eremosphaera. In some embodiments, the one or more green algae comprises Eremosphaera viridis. In certain embodiments, the one or more green algae comprises a species from the genus Chlamydomonas. In some embodiments, the one or more green algae comprises Chlamydomonas monticola. In certain embodiments, one or more green algae comprises a species from the genus Dicranochaete. In some embodiments, the one or more green algae comprises Dicranochaete reniformis.

[00165] 一部の実施形態では、1つまたは複数の藻類は1つまたは複数の黄緑藻類を含む。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の黄緑藻類はHeterococcus属由来の種を含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の黄緑藻類はHeterococcus crassulusを含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の黄緑藻類はHeterococcus pleurococcoidesを含む。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の黄緑藻類はChlorobotrys属由来の種を含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の黄緑藻類はChlorobotrys regularisを含む。 [00165] In some embodiments, the one or more algae comprises one or more yellow-green algae. In certain embodiments, one or more yellow-green algae comprises a species from the genus Heterococcus. In some embodiments, one or more yellow-green algae comprises Heterococcus crassulus. In some embodiments, one or more yellow-green algae comprises Heterococcus pleurococcoides. In certain embodiments, one or more yellow-green algae comprises species from the genus Chlorobotrys. In some embodiments, the one or more yellow-green algae comprises Chlorobotrys regularis.

[00166] 一部の実施形態では、1つまたは複数の藻類は1つまたは複数の紅藻類を含む。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の紅藻類はCompsopogon属由来の種を含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の紅藻類はCompsopogon coeruleusを含む。 [00166] In some embodiments, one or more algae comprises one or more red algae. In certain embodiments, the one or more red algae comprises a species from the genus Compsopogon. In some embodiments, the one or more red algae comprises Compsopogon coeruleus.

[00167] 一部の実施形態では、1つまたは複数の天然に存在する生物は1つまたは複数の鞭毛虫類を含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の鞭毛虫類はDistigma属由来の種を含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の鞭毛虫類はDistigma curvataを含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の鞭毛虫類はGyropaigne属由来の種を含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の鞭毛虫類はGyropaigne lefevreiを含む。 [00167] In some embodiments, the one or more naturally occurring organisms comprise one or more flagellates. In some embodiments, the one or more flagellates comprise species from the genus Distigma. In some embodiments, the one or more flagellates comprises Distigma curvata. In some embodiments, the one or more flagellates comprise species from the genus Gyropaigne. In some embodiments, the one or more flagellates comprises Gyropaigne lefevrei.

[00168] 一部の実施形態では、1つまたは複数の天然に存在する生物は1つまたは複数の珪藻類を含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の珪藻類はSkeletonema属由来の種を含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の珪藻類はSkeletonema subsalsumを含む。 [00168] In some embodiments, one or more naturally occurring organisms comprise one or more diatoms. In some embodiments, one or more diatoms comprise species from the genus Skeletonema. In some embodiments, one or more diatoms include Skeletonema subsalsum.

[00169] 一部の実施形態では、1つまたは複数の天然に存在する生物は1つまたは複数の細菌を含む。一部の実施形態では、細菌はグラム陰性菌を含む。一部の実施形態では、グラム陰性菌はMyxococcus属由来の種を含む。ある特定の実施形態では、グラム陰性菌はMyxococcus xanthusを含む。 [00169] In some embodiments, the one or more naturally occurring organisms comprise one or more bacteria. In some embodiments, the bacteria comprises gram negative bacteria. In some embodiments, the gram negative bacteria comprises a species from the genus Myxococcus. In certain embodiments, the gram negative bacteria comprises Myxococcus xanthus.

[00170] 一部の実施形態では、細菌はラン藻類を含む。一部の実施形態では、ラン藻類はSynechococcus属由来の種を含む。ある特定の実施形態では、ラン藻類はSynechococcus elongatusを含む。一部の実施形態では、ラン藻類はChlorogloeopsis属由来の種を含む。ある特定の実施形態では、ラン藻類はChlorogloeopsis fritschiiを含む。一部の実施形態では、ラン藻類はAphanothece属由来の種を含む。ある特定の実施形態では、ラン藻類はAphanothece hegewaldiiを含む。一部の実施形態では、ラン藻類はChroococcus属由来の種を含む。ある特定の実施形態では、ラン藻類はAphanothece hegewaldiiを含む。 [00170] In some embodiments, the bacteria comprises cyanobacteria. In some embodiments, the cyanobacteria comprises a species from the genus Synechococcus. In certain embodiments, the cyanobacteria comprises Synechococcus elongatus. In some embodiments, the cyanobacteria comprises a species from the genus Chlorogloeopsis. In certain embodiments, the cyanobacteria comprise Chlorogloeopsis fritschii. In some embodiments, the cyanobacteria comprises a species from the genus Aphanothece. In certain embodiments, the cyanobacteria comprises Aphanothece hegewaldii. In some embodiments, the cyanobacteria comprises a species from the genus Chroococcus. In certain embodiments, the cyanobacteria comprises Aphanothece hegewaldii.

1つまたは複数の組換え微生物に導入する酵素および/またはタンパク質
[00171] 本開示は、1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法であって、1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産のための生合成経路を含むように操作された1つまたは複数の組換え微生物において1つまたは複数の不飽和脂質部分を生産することを含む方法に関する。一実施形態では、1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産のための生合成経路を含むように操作された1つまたは複数の組換え微生物は1つまたは複数の外因性生合成酵素を含む。
Enzymes and / or proteins introduced into one or more recombinant microorganisms
[00171] The present disclosure is a method of producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties, comprising one or more unsaturated lipids. The invention relates to methods comprising producing one or more unsaturated lipid moieties in one or more recombinant microorganisms engineered to include a biosynthetic pathway for production of the moieties. In one embodiment, the one or more recombinant microorganisms engineered to include the biosynthetic pathway for the production of one or more unsaturated lipid moieties comprise one or more exogenous biosynthetic enzymes .

デサチュラーゼ
[00172] 本開示は、脂肪アシル基質を対応する不飽和脂肪アシル基質に不飽和化する酵素を説明する。
Desaturase
[00172] The present disclosure describes enzymes that desaturate fatty acyl substrates to the corresponding unsaturated fatty acyl substrates.

[00173] 一部の実施形態では、デサチュラーゼを使用して脂肪アシルCoAまたはアシルACPの対応する不飽和脂肪アシルCoAまたはアシルACPへの変換を触媒する。デサチュラーゼは、少なくとも2つの水素原子を取り除いて対応する不飽和脂肪酸/アシルを生成することにより、飽和脂肪酸または脂肪酸誘導体、例えば、脂肪アシルCoAまたは脂肪アシルACP(本明細書では併せて「脂肪アシル」と呼ばれる)における炭素−炭素二重結合の形成を触媒する酵素である。デサチュラーゼは、脂肪酸/アシルのメチル末端に対して末端近くの炭素または脂肪酸/アシルのカルボニル末端に対して末端近くの炭素での二重結合形成を選択的に触媒する酵素の能力に関して分類される。オメガ(ω)デサチュラーゼは、脂肪酸/アシルのメチル末端に対して一定の末端近くの炭素での炭素−炭素二重結合の形成を触媒する。例えば、ωデサチュラーゼは、脂肪酸/アシルのメチル末端に対して3番目と4番目の炭素の間での二重結合の形成を触媒する。デルタ(Δ)デサチュラーゼは、脂肪酸のカルボキシル基または脂肪アシルCoAのカルボニル基に対して特定の位置で炭素−炭素二重結合の形成を触媒する。例えば、Δは、脂肪酸のカルボキシル末端または脂肪アシルCoAのカルボニル基に対してCとC10炭素の間での二重結合の形成を触媒する。 [00173] In some embodiments, desaturases are used to catalyze the conversion of fatty acyl CoA or acyl ACP to the corresponding unsaturated fatty acyl CoA or acyl ACP. Desaturases remove at least two hydrogen atoms to produce the corresponding unsaturated fatty acid / acyl, thereby forming a saturated fatty acid or fatty acid derivative, such as fatty acyl CoA or fatty acyl ACP (herein "aliphatic acyl" The enzyme that catalyzes the formation of a carbon-carbon double bond in Desaturases are classified in terms of the ability of the enzyme to selectively catalyze double bond formation on carbon near the end with respect to the methyl end of fatty acid / acyl or carbon near the end with respect to the carbonyl end of fatty acid / acyl. Omega (ω) desaturases catalyze the formation of a carbon-carbon double bond at a carbon near a certain end to the fatty acid / acyl methyl end. For example, omega 3-desaturase catalyzes the formation of a double bond between the third and fourth carbon respect methyl end of the fatty acid / acyl. Delta (Δ) desaturases catalyze the formation of carbon-carbon double bonds at specific positions with respect to the carboxyl group of fatty acid or the carbonyl group of fatty acyl CoA. For example, delta 9 catalyze the formation of double bonds between C 9 and C 10 carbon relative to the carboxyl terminus or carbonyl groups of the fatty acyl-CoA fatty acids.

[00174] 本明細書で使用されるように、デサチュラーゼは、それが二重結合の形成を触媒する位置および不飽和炭化水素の得られた幾何学的立体配置(すなわち、E/Z)に関して記載することが可能である。したがって、本明細書で使用されるように、Z9デサチュラーゼとは、脂肪酸/アシルのカルボニル末端に対してCとC10炭素の間での二重結合の形成を触媒し、それにより炭素−炭素二重結合の反対側の2つの炭化水素をシスまたはZ立体配置に置くΔデサチュラーゼのことである。同様に、本明細書で使用されるように、Z11デサチュラーゼとは、脂肪酸/アシルのカルボニル末端に対してC11とC12炭素の間での二重結合の形成を触媒するΔデサチュラーゼのことである。 [00174] As used herein, desaturase is described in terms of the position at which it catalyzes the formation of a double bond and the resulting geometric configuration (ie E / Z) of the unsaturated hydrocarbon. It is possible. Thus, as used herein, a Z9 desaturase catalyzes the formation of a double bond between C 9 and C 10 carbons to the carbonyl end of a fatty acid / acyl, thereby carbon-carbon A Δ desaturase that places two hydrocarbons on opposite sides of a double bond in a cis or Z configuration. Similarly, as used herein, a Z11 desaturase is a Δ desaturase that catalyzes the formation of a double bond between the C 11 and C 12 carbons to the carbonyl end of a fatty acid / acyl. is there.

[00175] デサチュラーゼは保存された構造モチーフを有する。膜貫通デサチュラーゼのこの配列モチーフは[HX3−4HX7−41(3非His)HX2−3(1非His)HHX61−189(40非His)HX2−3(1非His)HH]を特徴とする。可溶性デサチュラーゼの配列モチーフは[D/EEXXH]の2つの出現を特徴とする。 [00175] Desaturases have a conserved structural motif. This sequence motif of transmembrane desaturases is characterized by [HX3-4HX7-41 (3 non-His) HX2-3 (1 non-His) HHX 61-189 (40 non-His) HX2-3 (1 non-His) HH]. The sequence motif of soluble desaturases is characterized by two occurrences of [D / EEXXH].

[00176] 一部の実施形態では、デサチュラーゼは、脂肪アシルCoAでの二重結合の形成を触媒する脂肪アシルCoAデサチュラーゼである。一部のそのような実施形態では、本明細書に記載される脂肪アシルCoAデサチュラーゼは、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、または24炭素原子の鎖長を有する基質として脂肪アシルCoAを利用することができる。したがって、組換え微生物において使用されるデサチュラーゼは、その基質の鎖長に基づいて選択することが可能である。 [00176] In some embodiments, the desaturase is a fatty acyl CoA desaturase that catalyzes the formation of a double bond with fatty acyl CoA. In some such embodiments, the fatty acyl CoA desaturases described herein comprise 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 The fatty acyl CoA can be utilized as a substrate having a chain length of 20, 21, 22, 23 or 24 carbon atoms. Thus, desaturases used in recombinant microorganisms can be selected based on the length of the substrate.

[00177] 一部の実施形態では、本明細書に記載される脂肪アシルデサチュラーゼは、不飽和脂肪アシルCoA上の終端CoAに対して所望の炭素での二重結合の形成を触媒することができる。したがって、一部の実施形態では、脂肪アシルCoA上のカルボニル基に関して3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、または13位での二重結合挿入を触媒するデサチュラーゼを組換え微生物において使用するために選択することが可能である。 [00177] In some embodiments, the fatty acyl desaturases described herein can catalyze the formation of a double bond at a desired carbon to terminal CoA on unsaturated fatty acyl CoA . Thus, in some embodiments, a desaturase that catalyzes a double bond insertion at positions 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, or 13 with respect to the carbonyl group on fatty acyl CoA Can be selected for use in recombinant microorganisms.

[00178] 一部の実施形態では、本明細書に記載される脂肪アシルデサチュラーゼは、得られた不飽和脂肪アシルCoAがシスまたはトランス(すなわち、ZまたはE)幾何学的立体配置を有するように、飽和脂肪アシルCoAにおいて二重結合の形成を触媒することができる。 [00178] In some embodiments, the fatty acyl desaturases described herein are such that the resulting unsaturated fatty acyl CoA has a cis or trans (ie, Z or E) geometric configuration. , Can catalyze the formation of double bonds in saturated fatty acyl CoA.

[00179] 一部の実施形態では、デサチュラーゼは、脂肪アシルACPにおいて二重結合の形成を触媒する脂肪アシルACPデサチュラーゼである。一部の実施形態では、本明細書に記載される脂肪アシルACPデサチュラーゼは、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、または24炭素原子の鎖長を有する基質として脂肪アシルCoAを利用することができる。したがって、組換え微生物において使用されるデサチュラーゼは、その基質の鎖長に基づいて選択することが可能である。 [00179] In some embodiments, the desaturase is a fatty acyl ACP desaturase that catalyzes the formation of a double bond in fatty acyl ACP. In some embodiments, the fatty acyl ACP desaturases described herein are: 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, Fatty acyl CoA can be utilized as a substrate having a chain length of 21, 22, 23, or 24 carbon atoms. Thus, desaturases used in recombinant microorganisms can be selected based on the length of the substrate.

[00180] 一部の実施形態では、本明細書に記載される脂肪アシルACPデサチュラーゼは、不飽和脂肪アシルACP上の終端カルボニルに対して所望の炭素での二重結合の形成を触媒することができる。したがって、一部の実施形態では、脂肪アシルACP上のカルボニル基に関して3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、または13位での二重結合挿入を触媒するデサチュラーゼを組換え微生物において使用するために選択することが可能である。 [00180] In some embodiments, the fatty acyl ACP desaturases described herein catalyze the formation of a double bond at the desired carbon to the terminal carbonyl on unsaturated fatty acyl ACPs. it can. Thus, in some embodiments, a desaturase that catalyzes a double bond insertion at positions 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, or 13 with respect to the carbonyl group on fatty acyl ACP Can be selected for use in recombinant microorganisms.

[00181] 一部の実施形態では、本明細書に記載される脂肪アシルデサチュラーゼは、得られた不飽和脂肪アシルACPがシスまたはトランス(すなわち、ZまたはE)幾何学的立体配置を有するように、飽和脂肪アシルCoAにおいて二重結合の形成を触媒することができる。 [00181] In some embodiments, the fatty acyl desaturases described herein are such that the resulting unsaturated fatty acyl ACP has a cis or trans (ie, Z or E) geometric configuration. , Can catalyze the formation of double bonds in saturated fatty acyl CoA.

[00182] 一部の実施形態では、脂肪アシルデサチュラーゼはステアリルCoA Δ9デサチュラーゼである。ある特定の実施形態では、ステアリルCoA Δ9デサチュラーゼはOLE1である。一部の実施形態では、ステアリルCoA Δ9デサチュラーゼはSaccharomyces cerevisiae由来のYGL055Wである。一部の実施形態では、ステアリルCoA Δ9デサチュラーゼはYarrowia lipolytica由来のYALI0C05951gである。一部の実施形態では、ステアリルCoA Δ9デサチュラーゼはCandida albicans由来のCaO19.12583である。一部の実施形態では、ステアリルCoA Δ9デサチュラーゼはCandida albicans由来のCaO19.5117である。一部の実施形態では、ステアリルCoA Δ9デサチュラーゼはCandida tropicalis由来のCTRG_05479である。 [00182] In some embodiments, the fatty acyl desaturase is stearyl CoA Δ9 desaturase. In certain embodiments, the stearyl CoA Δ9 desaturase is OLE1. In some embodiments, the stearyl CoA Δ9 desaturase is YGL055W from Saccharomyces cerevisiae. In some embodiments, the stearyl CoA Δ9 desaturase is YALI0C05951 g from Yarrowia lipolytica. In some embodiments, the stearyl CoA Δ9 desaturase is CaO19.12583 from Candida albicans. In some embodiments, the stearyl CoA Δ9 desaturase is CaO 19.5117 from Candida albicans. In some embodiments, the stearyl CoA Δ9 desaturase is CTRG — 05479 from Candida tropicalis.

[00183] 一部の実施形態では、脂肪アシルデサチュラーゼはオレオイルCoA Δ12デサチュラーゼである。ある特定の実施形態では、オレオイルCoA Δ12デサチュラーゼはFAD2である。一部の実施形態では、オレオイルCoA Δ12デサチュラーゼはYarrowia lipolytica由来のYALI0B10153gである。一部の実施形態では、オレオイルCoA Δ12デサチュラーゼはCandida albicans由来のCaO19.118である。一部の実施形態では、オレオイルCoA Δ12デサチュラーゼはCandida albicans由来のCaO19.7765である。一部の実施形態では、オレオイルCoA Δ12デサチュラーゼはCandida tropicalis由来のCTRG_02975である。 [00183] In some embodiments, the fatty acyl desaturase is oleoyl CoA Δ12 desaturase. In certain embodiments, the oleoyl CoA Δ12 desaturase is FAD2. In some embodiments, the oleoyl CoA Δ12 desaturase is YALI0B10153g from Yarrowia lipolytica. In some embodiments, the oleoyl CoA Δ12 desaturase is CaO19.118 from Candida albicans. In some embodiments, the oleoyl CoA Δ12 desaturase is CaO 19.7765 from Candida albicans. In some embodiments, the oleoyl CoA Δ12 desaturase is CTRG — 02975 from Candida tropicalis.

[00184] 一部の実施形態では、脂肪アシルデサチュラーゼはリノレオイルCoA Δ15デサチュラーゼである。ある特定の実施形態では、リノレオイルCoA Δ15デサチュラーゼはFAD3である。一部の実施形態では、リノレオイルCoA Δ15デサチュラーゼはCandida albicans由来のCaO19.4933である。一部の実施形態では、リノレオイルCoA Δ15デサチュラーゼはCandida albicans由来のCaO19.12399である。一部の実施形態では、ステアリルCoA Δ9デサチュラーゼはCandida tropicalis由来のCTRG_03583である。 [00184] In some embodiments, the fatty acyl desaturase is linoleoyl CoA Δ15 desaturase. In certain embodiments, linoleoyl CoA Δ15 desaturase is FAD3. In some embodiments, the linoleoyl CoA Δ15 desaturase is CaO19.4933 from Candida albicans. In some embodiments, the linoleoyl CoA Δ15 desaturase is CaO19.12399 from Candida albicans. In some embodiments, the stearyl CoA Δ9 desaturase is CTRG — 03583 from Candida tropicalis.

[00185] 一例示的な実施形態では、脂肪アシルデサチュラーゼはZ11デサチュラーゼである。本明細書に記載される種々の実施形態では、Z11デサチュラーゼ、またはそれをコードする核酸配列は、種Agrotis segetum、Amyelois transitella、Argyrotaenia velutiana、Choristoneura rosaceana、Lampronia capitella、Trichoplusia ni、Helicoverpa zea、またはThalassiosira pseudonanaの生物から単離することが可能である。さらなるZ11デサチュラーゼ、またはそれをコードする核酸配列は、Bombyx mori、Manduca sexta、Diatraea grandiosella、Earias insulana、Earias vittella、Plutella xylostella、Bombyx moriまたはDiaphania nitidalisから単離することが可能である。例示的な実施形態では、Z11デサチュラーゼは、GenBank受託番号JX679209、JX964774、AF416738、AF545481、EU152335、AAD03775、AAF81787、およびAY493438から選択される配列を含む。一部の実施形態では、種Agrotis segetum、Amyelois transitella、Argyrotaenia velutiana、Choristoneura rosaceana、Lampronia capitella、Trichoplusia ni、Helicoverpa zea、またはThalassiosira pseudonanaの生物由来のZ11デサチュラーゼをコードする核酸配列はコドン最適化されている。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼはTrichoplusia ni由来の配列番号3、11、17および19から選択されるヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼはTrichoplusia ni由来の配列番号25に記載されるアミノ酸配列を含む。他の実施形態では、Z11デサチュラーゼはAgrotis segetum由来の配列番号4および9から選択されるヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼはAgrotis segetum由来の配列番号29に記載されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼはThalassiosira pseudonana由来の配列番号5および16から選択されるヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼはThalassiosira pseudonana由来の配列番号26および27から選択されるアミノ酸配列を含む。ある特定の実施形態では、Z11デサチュラーゼはAmyelois transitella由来の配列番号6、10および23から選択されるヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼはAmyelois transitella由来の配列番号28に記載されるアミノ酸配列を含む。さらなる実施形態では、Z11デサチュラーゼはHelicoverpa zea由来の配列番号7、12、18、20および24から選択されるヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼはHelicoverpa zea由来の配列番号1に記載されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼはS.inferens由来の配列番号2に記載されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼは、GenBank受託番号AF416738、AGH12217.1、AII21943.1、CAJ43430.2、AF441221、AAF81787.1、AF545481、AJ271414、AY362879、ABX71630.1およびNP001299594.1、Q9N9Z8、ABX71630.1およびAIM40221.1に記載されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼはキメラポリペプチドを含む。一部の実施形態では、完全または部分的Z11デサチュラーゼは別のポリペプチドに融合されている。ある特定の実施形態では、Z11デサチュラーゼのN終端天然リーダー配列は別の種由来のオレオシンリーダー配列に置き換えられている。ある特定の実施形態では、Z11デサチュラーゼは配列番号8、21および22から選択されるヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼは配列番号33、34、35、36、37および38から選択されるアミノ酸配列を含む。 [00185] In one exemplary embodiment, the fatty acyl desaturase is a Z11 desaturase. In various embodiments described herein, the Z11 desaturase, or the nucleic acid sequence encoding it, is of the species Agrotis segetum, Amyelois transitella, Argyrotaenia velutiana, Choristoneura rosaceana, Lampronia capitella, Trichoplusia ni, Helicoverpa zea, or It is possible to isolate from organisms of An additional Z11 desaturase, or a nucleic acid sequence encoding it, can be isolated from Bombyx mori, Manduca sexta, Diatraea grandiosella, Earias insulana, Earias vittella, Plutella xylostella, Bombyx mori or Diaphania nitidalis. In an exemplary embodiment, the Z11 desaturase comprises a sequence selected from GenBank Accession Nos. JX679209, JX964774, AF416738, AF545481, EU152335, AAD03775, AAF81787, and AY493438. In some embodiments, the nucleic acid sequence encoding the Z11 desaturase from the organism of the species Agrotis segetum, Amyelois transitella, Argyrotaenia velutiana, Choristoneura rosaceana, Lampronia capitella, Trichoplusia ni, Helicoverpa zea, or Thalassiosira pseudonana is codon optimized . In some embodiments, the Z11 desaturase comprises a nucleotide sequence selected from SEQ ID NO: 3, 11, 17 and 19 from Trichoplusia ni. In some embodiments, the Z11 desaturase comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 25 from Trichoplusia ni. In another embodiment, the Z11 desaturase comprises a nucleotide sequence selected from SEQ ID NOS: 4 and 9 from Agrotis segetum. In some embodiments, the Z11 desaturase comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 29 from Agrotis segetum. In some embodiments, the Z11 desaturase comprises a nucleotide sequence selected from SEQ ID NOs: 5 and 16 from Thalassiosira pseudonana. In some embodiments, the Z11 desaturase comprises an amino acid sequence selected from SEQ ID NOs: 26 and 27 from Thalassiosira pseudonana. In a particular embodiment, the Z11 desaturase comprises a nucleotide sequence selected from SEQ ID NO: 6, 10 and 23 from Amyelois transitella. In some embodiments, the Z11 desaturase comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 28 from Amyelois transitella. In a further embodiment, the Z11 desaturase comprises a nucleotide sequence selected from SEQ ID NOs: 7, 12, 18, 20 and 24 from Helicoverpa zea. In some embodiments, the Z11 desaturase comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 from Helicoverpa zea. In some embodiments, the Z11 desaturase is S. coli. It comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2 from Inferens. In some embodiments, the Z11 desaturases are GenBank Accession Nos. AF416738, AGH12217.1, AII 21943.1, CAJ43430.2, AF441221, AAF 81787.1, AF545481, AJ271414, AY362879, ABX71630.1 and NP001299594.1, Q9N9Z8, It includes the amino acid sequences set forth in ABX71630.1 and AIM40221.1. In some embodiments, the Z11 desaturase comprises a chimeric polypeptide. In some embodiments, a complete or partial Z11 desaturase is fused to another polypeptide. In certain embodiments, the N-terminal native leader sequence of the Z11 desaturase has been replaced with an oleosin leader sequence from another species. In certain embodiments, the Z11 desaturase comprises a nucleotide sequence selected from SEQ ID NOs: 8, 21 and 22. In some embodiments, the Z11 desaturase comprises an amino acid sequence selected from SEQ ID NOs: 33, 34, 35, 36, 37 and 38.

[00186] 別の例示的な実施形態では、脂肪アシルデサチュラーゼはZ9デサチュラーゼである。本明細書に記載される種々の実施形態では、Z9デサチュラーゼ、またはそれをコードする核酸配列は、種Ostrinia furnacalis、Ostrinia nobilalis、Choristoneura rosaceana、Lampronia capitella、Helicoverpa assulta、またはHelicoverpa zeaの生物から単離することが可能である。例示的な実施形態では、Z9デサチュラーゼは、GenBank受託番号AY057862、AF243047、AF518017、EU152332、AF482906、およびAAF81788から選択される配列を含む。一部の実施形態では、Z9デサチュラーゼをコードしている核酸配列はコドン最適化されている。一部の実施形態では、Z9デサチュラーゼはOstrinia furnacalis由来の配列番号13に記載のヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態では、Z9デサチュラーゼはOstrinia furnacalis由来の配列番号30に記載のアミノ酸配列を含む。他の実施形態では、Z9デサチュラーゼはLampronia capitella由来の配列番号14に記載のヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態では、Z9デサチュラーゼはLampronia capitella由来の配列番号31に記載のアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、Z9デサチュラーゼはHelicoverpa zea由来の配列番号15に記載のヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態では、Z9デサチュラーゼはHelicoverpa zea由来の配列番号32に記載のアミノ酸配列を含む。 [00186] In another exemplary embodiment, the fatty acyl desaturase is a Z9 desaturase. In various embodiments described herein, the Z9 desaturase, or a nucleic acid sequence encoding it, is isolated from an organism of the species Ostrinia furnacalis, Ostrinia nobilalis, Choristoneura rosaceana, Lampronia capitella, Helicoverpa assulta, or Helicoverpa zea It is possible. In an exemplary embodiment, the Z9 desaturase comprises a sequence selected from GenBank Accession Nos. AY057862, AF243047, AF518017, EU152332, AF482906, and AAF81788. In some embodiments, the nucleic acid sequence encoding the Z9 desaturase is codon optimized. In some embodiments, the Z9 desaturase comprises the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 13 from Ostrinia furnacalis. In some embodiments, the Z9 desaturase comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 30 from Ostrinia furnacalis. In another embodiment, the Z9 desaturase comprises the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 14 from Lampronia capitella. In some embodiments, the Z9 desaturase comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 31 from Lampronia capitella. In some embodiments, the Z9 desaturase comprises the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 15 from Helicoverpa zea. In some embodiments, the Z9 desaturase comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 32 from Helicoverpa zea.

フラボタンパク質ピリジンヌクレオチドチトクロム還元酵素
[00187] 本開示は、1電子運搬体と2電子運搬ニコチンアミドジヌクレオチドの間の等価物を還元する相互交換を触媒する酵素を説明している。酵素は、フェレドキシン:NADP+還元酵素(FNR)、植物および真菌NAD(P)H:硝酸還元酵素、NADH:チトクロムb5還元酵素、NADPH:P450還元酵素、NADPH:亜硫酸還元酵素、一酸化窒素シンターゼ、フタル酸ジオキシゲナーゼ還元酵素、および種々の他のフラボタンパク質を含むことが可能である。
Flavoprotein Pyridine Nucleotide Cytochrome Reductase
[00187] The present disclosure describes an enzyme that catalyzes an exchange that reduces the equivalent between a one electron carrier and a two electron carrier nicotinamide dinucleotide. Enzymes: Ferredoxin: NADP + Reductase (FNR), Plant and Fungal NAD (P) H: Nitrate Reductase, NADH: Cytochrome b5 Reductase, NADPH: P450 Reductase, NADPH: Sulfite Reductase, Nitric Oxide Synthase, Phthalate It is possible to include acid dioxygenase reductase, and various other flavoproteins.

[00188] 一実施形態では、フラボタンパク質ピリジンヌクレオチドチトクロム還元酵素は、反応:2aフェリチトクロムb5+NADH→2aフェロチトクロムb5+NAD++H+を触媒するNADH:チトクロムB5還元酵素である。 [00188] In one embodiment, the flavoprotein pyridine nucleotide cytochrome reductase is a reaction: 2a ferricytochrome b5 + NADH → 2a ferrocytochrome b5 + NAD ++ H + catalyzed NADH: cytochrome B5 reductase.

[00189] NADH:チトクロムB5還元酵素(CBR)は、遍在性電子運搬体であるチトクロムB5に対する電子供与体としての役目をするフラビタンパク質酸化還元酵素(flaviprotein oxidoreductase)である。チトクロムB5還元酵素は、ステロイドの生合成、脂肪酸の不飽和化および伸張、P450依存性反応ならびにメトヘモグロビン還元を含むがこれらに限定されない種々の代謝経路に関与している。 [00189] NADH: Cytochrome B5 Reductase (CBR) is a flaviprotein oxidoreductase that acts as an electron donor to the ubiquitous electron carrier, cytochrome B5. Cytochrome B5 reductase is involved in a variety of metabolic pathways including, but not limited to, steroid biosynthesis, fatty acid desaturation and elongation, P450 dependent reactions and methemoglobin reduction.

[00190] チトクロムB5還元酵素は、単一mRNAの選択的スプライシングのせいで、可溶性酵素としても膜結合酵素としても存在している。可溶性型は主に赤血球に存在しておりメトヘモグロビンの還元に関与している。この酵素の膜結合型は主に小胞体およびミトコンドリア外膜に見出され、そこでこの酵素は脂肪酸の不飽和化、コレステロール生合成および薬物代謝に関与している。膜結合型では、N終端残基はミリストイル化されている。この酵素が欠損すると、メトヘモグロビン血症になることがある。 [00190] Cytochrome B5 reductase exists as both a soluble enzyme and a membrane-bound enzyme due to alternative splicing of a single mRNA. The soluble form is mainly present in red blood cells and is involved in the reduction of methemoglobin. The membrane bound form of this enzyme is mainly found in the endoplasmic reticulum and outer mitochondrial membrane, where it is involved in fatty acid desaturation, cholesterol biosynthesis and drug metabolism. In the membrane bound form, the N-terminal residue is myristoylated. Deficiency of this enzyme may result in methemoglobinemia.

[00191] チトクロムB5還元酵素は、メトヘモグロビン還元酵素、NADHチトクロムB5還元酵素、NADHメトヘモグロビン還元酵素およびNADHフェリヘモグロビン還元酵素としても知られている。 [00191] Cytochrome B5 reductase is also known as methemoglobin reductase, NADH cytochrome B5 reductase, NADH methemoglobin reductase, and NADH ferrihemoglobin reductase.

[00192] 一実施形態では、フラボタンパク質ピリジンヌクレオチドチトクロム還元酵素はチトクロムB5還元酵素である。一部の実施形態では、チトクロムB5還元酵素はSaccharomyces cerevisiae YIL043Cである。他の実施形態では、チトクロムB5還元酵素はYarrowia lipolytica YALI0D04983gである。一部の実施形態では、チトクロムB5還元酵素はCandida albicans CaO19.1801である。一部の実施形態では、チトクロムB5還元酵素はCandida albicans CaO19.9367である。一部の実施形態では、チトクロムB5還元酵素はCandida tropicalis CTRG_03865である。一部の実施形態では、チトクロムB5還元酵素はSpodoptera exigua HQ852050である。一部の実施形態では、チトクロムB5還元酵素はSpodoptera exigua JX569756である。一部の実施形態では、チトクロムB5還元酵素はHelicoverpa armigera HQ638220である。一部の実施形態では、チトクロムB5還元酵素はHelicoverpa armigera HQ190046である。別の実施形態では、フラボタンパク質ピリジンヌクレオチドチトクロム還元酵素はNADPH依存性チトクロムP450還元酵素(CPR1またはNCP1)である。一部の実施形態では、NADPH依存性チトクロムP450還元酵素はSaccharomyces cerevisiae YHR042Wである。他の実施形態では、NADPH依存性チトクロムP450還元酵素はYarrowia lipolytica YALI0D04422gである。一部の実施形態では、NADPH依存性チトクロムP450還元酵素はCandida albicans CaO19.10187である。一部の実施形態では、NADPH依存性チトクロムP450還元酵素はCandida albicans CaO19.2672である。一部の実施形態では、NADPH依存性チトクロムP450還元酵素はCandida tropicalis CTRG_00485である。一部の実施形態では、NADPH依存性チトクロムP450還元酵素はSpodoptera littoralis JX310073である。一部の実施形態では、NADPH依存性チトクロムP450還元酵素はSpodoptera exigua HQ852049である。一部の実施形態では、NADPH依存性チトクロムP450還元酵素はHelicoverpa armigera HM347785である。 [00192] In one embodiment, the flavoprotein pyridine nucleotide cytochrome reductase is a cytochrome B5 reductase. In some embodiments, the cytochrome B5 reductase is Saccharomyces cerevisiae YIL043C. In another embodiment, the cytochrome B5 reductase is Yarrowia lipolytica YALI0 D04983 g. In some embodiments, the cytochrome B5 reductase is Candida albicans CaO 19.1801. In some embodiments, the cytochrome B5 reductase is Candida albicans CaO19.9367. In some embodiments, the cytochrome B5 reductase is Candida tropicalis CTRG_03865. In some embodiments, the cytochrome B5 reductase is Spodoptera exigua HQ852050. In some embodiments, the cytochrome B5 reductase is Spodoptera exigua JX569756. In some embodiments, the cytochrome B5 reductase is Helicoverpa armigera HQ638220. In some embodiments, the cytochrome B5 reductase is Helicoverpa armigera HQ190046. In another embodiment, the flavoprotein pyridine nucleotide cytochrome reductase is a NADPH-dependent cytochrome P450 reductase (CPR1 or NCP1). In some embodiments, the NADPH-dependent cytochrome P450 reductase is Saccharomyces cerevisiae YHR042W. In another embodiment, the NADPH-dependent cytochrome P450 reductase is Yarrowia lipolytica YALI0D04422 g. In some embodiments, the NADPH dependent cytochrome P450 reductase is Candida albicans CaO 19.10187. In some embodiments, the NADPH-dependent cytochrome P450 reductase is Candida albicans CaO 19.2672. In some embodiments, the NADPH-dependent cytochrome P450 reductase is Candida tropicalis CTRG — 00485. In some embodiments, the NADPH-dependent cytochrome P450 reductase is Spodoptera littoralis JX310073. In some embodiments, the NADPH-dependent cytochrome P450 reductase is Spodoptera exigua HQ 852049. In some embodiments, the NADPH-dependent cytochrome P450 reductase is Helicoverpa armigera HM347785.

[00193] 一部の実施形態では、本明細書に記載されるチトクロム還元酵素を使用して、脂肪アシルCoAまたはアシルACPの対応する不飽和脂肪アシルCoAまたはアシルACPへの変換を触媒する。 [00193] In some embodiments, the cytochrome reductase described herein is used to catalyze the conversion of fatty acyl CoA or acyl ACP to the corresponding unsaturated fatty acyl CoA or acyl ACP.

エロンガーゼ
[00194] 本開示は脂肪酸の鎖長を伸ばす酵素を説明する。
Elongase
[00194] The present disclosure describes enzymes that extend fatty acid chain length.

[00195] 2つの異なるタイプの脂肪酸伸張が異なる生物で起こる。これらの伸張経路は、アシルキャリアとして脂肪酸合成系FASIおよびFASIIのアシルキャリアタンパク質(ACP)ではなく補酵素Aを使用する。第1のタイプ、ミトコンドリア脂肪酸伸張は脂肪酸酸化の逆転である。これは基質としてアセチルCoAを利用し、2つの炭素で脂肪酸の鎖長を伸ばす。このプロセスは主にC16よりも短いアシルCoAに作用する。 [00195] Two different types of fatty acid stretch occur in different organisms. These extension pathways use coenzyme A rather than the fatty acid synthesis system FASI and the acyl carrier protein (ACP) of FASII as an acyl carrier. The first type, mitochondrial fatty acid elongation, is the reversal of fatty acid oxidation. It utilizes acetyl CoA as a substrate and extends the fatty acid chain length on two carbons. This process act primarily short acyl CoA than C 16.

[00196] 第2のプロセスは小胞体の伸張経路であり、これは植物、哺乳動物、酵母および他の下等真核生物に存在する。これは4段階反応であり、それぞれが個別の酵素で触媒される。これらの酵素はベータケトアシルCoAシンターゼ、ベータケトアシルCoA還元酵素、ベータヒドロキシアシルCoA脱水酵素およびトランス−2−エノイルCoA還元酵素である。この経路は主に鎖長C16またはそれよりも大きなアシルCoAを用いて作用し、極めて長い鎖の脂肪酸の生成に重要である。このプロセスは鎖伸張にアセチルCoAではなくマロニルCoAを利用する。マロニルCoAとアシルCoAの縮合を生じる第1の酵素(ベータケトアシルCoAシンターゼ)もエロンガーゼと呼ばれる。 [00196] The second process is the endoplasmic reticulum elongation pathway, which is present in plants, mammals, yeast and other lower eukaryotes. This is a four step reaction, each catalyzed by a separate enzyme. These enzymes are beta-ketoacyl-CoA synthase, beta-ketoacyl-CoA reductase, beta-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase and trans-2-enoyl-CoA reductase. This pathway acts mainly using a chain length C 16 or greater acyl CoA than is critical for the generation of very long chain fatty acids. This process utilizes malonyl-CoA rather than acetyl-CoA for chain elongation. The first enzyme that causes condensation of malonyl-CoA and acyl-CoA (beta-ketoacyl-CoA synthase) is also called elongase.

[00197] 宿主生物に応じてエロンガーゼのいくつかの変異体が存在する。S.cerevisiaeでは、3つの異なる遺伝子がエロンガーゼ(ELO1、ELO2(FEN1)およびELO3(FEN12))をコードしており、これらのエロンガーゼは異なる基質特異性を有する。ELO1は比較的短い飽和脂肪酸(C14〜C16)を好み、ELO2は長いほうの飽和および一不飽和脂肪酸を好み、ELO3は一不飽和および多価不飽和脂肪酸を好む。これとは対照的に、Trypanosoma bruceiは比較的短い脂肪酸に対する特異性を有する2つのエロンガーゼ遺伝子を有する(ELO1はC4〜C10伸張、ELO2はC10〜C14伸張)。3つの酵母エロンガーゼ遺伝子のオルソログはPlasmodium falciparumとToxoplasma gondiiの両方で同定され、これらのエロンガーゼは酵母のエロンガーゼに対して類似する基質特異性を有し得る。 [00197] There are several variants of elongase, depending on the host organism. S. In S. cerevisiae, three different genes encode elongases (ELO1, ELO2 (FEN1) and ELO3 (FEN12)), and these elongases have different substrate specificities. ELO1 prefers relatively short saturated fatty acids (C14-C16), ELO2 prefer longer saturated and monounsaturated fatty acids, ELO3 prefer monounsaturated and polyunsaturated fatty acids. In contrast, Trypanosoma brucei has two elongase genes with relatively short fatty acid specificities (ELO1 has a C4-C10 stretch, ELO2 has a C10-C14 stretch). Orthologues of the three yeast elongase genes are identified in both Plasmodium falciparum and Toxoplasma gondii, and these elongases may have similar substrate specificities to the elongase of yeast.

[00198] 一部の実施形態では、エロンガーゼはS.cerevisiae由来のELO1である(YJL196C)。別の実施形態では、エロンガーゼはS.cerevisiae由来のELO2(FEN1)である(YCR034W)。ある実施形態では、エロンガーゼはCandida albicans由来のCaO19.6343である。ある実施形態では、エロンガーゼはCandida albicans由来のCaO19.13699である。ある実施形態では、エロンガーゼはCandida tropicalis由来のCTRG_03563である。別の実施形態では、エロンガーゼはS.cerevisiae由来のELO3(FEN12)である(YLR372W)。ある実施形態では、エロンガーゼはYarrowia lipolytica由来のYALI0B20196gである。ある実施形態では、エロンガーゼはCandida albicans由来のCaO19.8526である。ある実施形態では、エロンガーゼはCandida albicans由来のCaO19.908である。ある実施形態では、エロンガーゼはCandida tropicalis由来のCTRG_01179である。 [00198] In some embodiments, the elongase is It is ELO1 derived from S. cerevisiae (YJL196C). In another embodiment, the elongase is S. It is ELO2 (FEN1) derived from S. cerevisiae (YCR 034 W). In one embodiment, the elongase is CaO19.6343 from Candida albicans. In one embodiment, the elongase is CaO19.13699 from Candida albicans. In one embodiment, the elongase is CTRG 03563 from Candida tropicalis. In another embodiment, the elongase is S. It is ELO3 (FEN12) derived from S. cerevisiae (YLR372W). In one embodiment, the elongase is YALI0B 20196 g from Yarrowia lipolytica. In one embodiment, the elongase is CaO 19.8526 from Candida albicans. In one embodiment, the elongase is CaO 19. 908 from Candida albicans. In one embodiment, the elongase is CTRG — 01179 from Candida tropicalis.

[00199] 脂肪酸伸張に加えて、脂肪酸サルベージもこの経路に含まれている。アシルCoA結合タンパク質(ACBP)の作用により宿主から回収される脂肪酸は、ER局在化酵素ジアシルグリセロールO−アシルトランスフェラーゼ(DGAT)およびステロールO−アシルトランスフェラーゼの作用でそれぞれトリアシルグリセリドおよびコレステロールエステルに変換することが可能であり、脂肪体に蓄えることが可能である。宿主からの脂肪酸の獲得を支持する強力な生化学上の証拠がP.falciparumおよびT.gondiiには存在する。 [00199] In addition to fatty acid elongation, fatty acid salvage is also included in this pathway. The fatty acids recovered from the host by the action of acyl CoA binding protein (ACBP) are converted to triacyl glycerides and cholesterol esters by the action of ER localization enzyme diacylglycerol O-acyltransferase (DGAT) and sterol O-acyltransferase, respectively It is possible to do and to store in the fat body. There is strong biochemical evidence to support the acquisition of fatty acids from the host. falciparum and T.I. It exists in gondii.

チオエステラーゼ
[00200] 本開示は、アシルACPまたはアシルCoAから遊離脂肪酸を放出する酵素を説明する。
Thioesterase
[00200] The present disclosure describes enzymes that release free fatty acids from acyl ACP or acyl CoA.

[00201] アシルACPチオエステラーゼは、新規の脂肪酸生合成から合成された、アシルACPから遊離脂肪酸を放出する。この反応は脂肪酸生合成を終結させる。植物では、脂肪酸生合成は色素体で起こり、したがって、色素体局在化アシルACPチオエステラーゼを必要とする。あらゆる植物の栄養組織で、アシルACPチオエステラーゼの主生成物はオレイン酸(C18:0)であり、それよりも少ないが、パルミチン酸(C16:0)である。放出された遊離脂肪酸は色素体外被で補酵素Aに再エステル化されて色素体の外に運び出される。 [00201] Acyl ACP thioesterases release free fatty acids from acyl ACPs synthesized from de novo fatty acid biosynthesis. This reaction terminates fatty acid biosynthesis. In plants, fatty acid biosynthesis occurs in plastids and thus requires plastid localized acyl ACP thioesterase. In the vegetative tissues of all plants, the main product of acyl ACP thioesterase is oleic acid (C18: 0), and less, but palmitic acid (C16: 0). The released free fatty acid is reesterified to coenzyme A in the pigment envelope and carried out of the plastid.

[00202] アシルACPチオエステラーゼには2つのアイソフォーム、FatAおよびFatBがある。これらのアイソフォームの基質特異性が植物中の飽和脂肪酸の鎖長およびレベルを決定する。FatAのもっとも高い活性はC18:1−ACPの場合である。FatAはC18:1−ACPと比べると、他のアシルACPに対する活性は非常に低い。FatBはC16:0−ACPの場合の活性がもっとも高い。FatBはC18:1−ACP、続いてC18:0−ACPおよびC16:1−ACPとも有意に高い活性を有する。FatAおよびFatBの動態研究によれば、異なるアシルACPとのその基質特異性はKmからというよりKcat値から生じることが示されている。異なる基質との2つのアイソフォームのKm値はマイクロモルの桁で類似している。FatAおよびFatBのドメインスワッピングで、アイソフォームのN終端がその基質特異性を決定することが示されている。大部分が種子に中位の鎖長の飽和脂肪酸を蓄積する植物では、特殊化したFatBおよび/またはFatAチオエステラーゼと共に進化した(Voelker T, Kinney AJ (2001) Variations in the biosynthesis of seed-storage lipids. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol 52: 335-361)。例えば、ラウリン酸(12:0)はココナッツ中の主たる種子油である。これに対応して、中位の鎖特異的アシルACPチオエステラーゼ活性はココナッツ種子中で検出された。 [00202] There are two isoforms of acyl ACP thioesterases, FatA and FatB. The substrate specificity of these isoforms determines the chain length and levels of saturated fatty acids in plants. The highest activity of FatA is in the case of C18: 1-ACP. FatA has very low activity against other acyl ACPs as compared to C18: 1-ACP. FatB has the highest activity in the case of C16: 0-ACP. Fat B has significantly higher activity with C18: 1-ACP followed by C18: 0-ACP and C16: 1-ACP. Kinetic studies of FatA and FatB show that its substrate specificity with different acyl ACPs results from Kcat values rather than from Km. The Km values of the two isoforms with different substrates are similar on the micromolar scale. With domain swapping of FatA and FatB, it has been shown that the N-terminus of an isoform determines its substrate specificity. Plants that accumulate mostly medium chain saturated fatty acids in seeds evolved with specialized FatB and / or FatA thioesterases (Voelker T, Kinney AJ (2001) Variations in the biosynthesis of seed-storage lipids Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol 52: 335-361). For example, lauric acid (12: 0) is the main seed oil in coconut. Correspondingly, medium chain specific acyl ACP thioesterase activity was detected in coconut seeds.

[00203] 脂肪酸は細胞中でアシルcoAの活性化された形態で見つかることが多い。アシルCoAは多くの細胞産物および成分の生合成で使用される。植物では、アシルCoAは、膜脂質、種子貯蔵脂質、ワックス、クチンおよびスベリンの生合成に関与している。 [00203] Fatty acids are often found in cells in the activated form of acyl coA. Acyl-CoA is used in the biosynthesis of many cellular products and components. In plants, acyl CoA is involved in the biosynthesis of membrane lipids, seed storage lipids, waxes, cutins and suberins.

[00204] アシルCoAチオエステラーゼは脂肪アシルCoAを遊離脂肪酸に加水分解する。真核生物では、この酵素活性はサイトゾル、ER、ミトコンドリアおよびペルオキシソームで検出されている。原核生物では、この酵素活性は周辺質およびサイトゾルに局在化されている。原核生物では、アシルCoAチオエステラーゼは異化反応に関与しており、唯一の炭素源として脂肪酸またはコンジュゲート脂肪酸での成長を支持している(Nie Lら、(2008年)A novel paradigm of fatty acid beta-oxidation exemplified by the thioesterase-dependent partial degradation of conjugated linoleic acid that fully supports growth of Escherichia coli. Biochemistry 47(36): 9618〜26頁)。真核生物におけるアシルCoAチオエステラーゼの生理的役割は不明のままである。動物および酵母での研究により、脂肪酸酸化へのこの酵素の関与についての予備的手がかりが与えられる。ACH2は最初のクローン化された植物アシルCoAチオエステラーゼである(Tilton GBら、(2004年)Biochemical and molecular characterization of ACH2, an acyl-CoA thioesterase from Arabidopsis thaliana. J Biol Chem 279(9): 7487〜94頁)。この遺伝子は、脂肪酸ベータ酸化が主に起こる出芽実生よりはむしろ成熟組織で高度に発現される。これは、ACH2の役割が脂肪酸酸化と関連していないことを示している。 [00204] Acyl-CoA thioesterase hydrolyzes fatty acyl-CoA into free fatty acids. In eukaryotes, this enzyme activity has been detected in the cytosol, ER, mitochondria and peroxisomes. In prokaryotes, this enzyme activity is localized to the periplasm and cytosol. In prokaryotes, acyl CoA thioesterases are involved in catabolism and support growth with fatty acids or conjugated fatty acids as the sole carbon source (Nie L et al., (2008) A novel paradigm of fatty acid beta-oxidation demonstrated by the thioesterase-dependent partial degradation of conjugated linoleic acid that fully supports growth of Escherichia coli. Biochemistry 47 (36): 9618-26). The physiological role of acyl-CoA thioesterases in eukaryotes remains unclear. Studies in animals and yeast provide preliminary clues about the involvement of this enzyme in fatty acid oxidation. ACH2 is the first cloned plant acyl-CoA thioesterase (Tilton GB et al., (2004) Biochemical and molecular characterization of ACH2, an acyl-CoA thioesterase from Arabidopsis thaliana. J Biol Chem 279 (9): 7478- Page 94). This gene is highly expressed in mature tissues rather than in sprouting seedlings where fatty acid beta oxidation mainly occurs. This indicates that the role of ACH2 is not associated with fatty acid oxidation.

[00205] 一部の実施形態では、アシルACPチオエステラーゼはArabidopsis thaliana由来のFatBである(Gene ID AT1G08510)。一部の実施形態では、アシルACPチオエステラーゼはArabidopsis thaliana由来のFatAである(Gene ID AT3G25110)。 [00205] In some embodiments, the acyl ACP thioesterase is FatB from Arabidopsis thaliana (Gene ID AT1G08510). In some embodiments, the acyl ACP thioesterase is FatA from Arabidopsis thaliana (Gene ID AT3G25110).

[00206] 一部の実施形態では、アシルCoAチオエステラーゼはEscherichia coli由来のtesAである(Gene ID EG11542)。一部の実施形態では、アシルCoAチオエステラーゼはArabidopsis thaliana由来のACH2である(Gene ID AT1G01710)。 [00206] In some embodiments, the acyl CoA thioesterase is tesA from Escherichia coli (Gene ID EG 11542). In some embodiments, the acyl CoA thioesterase is ACH2 from Arabidopsis thaliana (Gene ID AT1G01710).

グリセロール−3−リン酸アシルトランスフェラーゼ
[00207] 本開示は、次に示されるグリセロール3−リン酸のsn−1位でのアシル化反応:
長鎖アシルCoA+sn−グリセロール3−リン酸→1−アシル−sn−グリセロール3−リン酸+補酵素A
を触媒する酵素を説明する。
Glycerol-3-phosphate acyltransferase
[00207] The present disclosure provides an acylation reaction at the sn-1 position of glycerol 3-phosphate shown below:
Long-chain acyl CoA + sn-glycerol 3-phosphate → 1-acyl-sn-glycerol 3-phosphate + coenzyme A
Explain the enzyme that catalyzes.

[00208] グリセロール−3−リン酸アシルトランスフェラーゼ(GPAT)は、グリセロール3−リン酸のsn−1位でのアシル化反応を触媒する。植物細胞は3つのタイプのGPATを含有しており、これらは葉緑体、ミトコンドリアおよび細胞質に位置している。葉緑素中の酵素は可溶性であり、アシル−(アシルキャリアタンパク質)をアシル供与体として使用し、ミトコンドリアおよび細胞質中の酵素は膜に結合していてアシルCoAをアシル供与体として使用する(Nishida Iら、(1993年)The gene and the RNA for the precursor to the plastid-located glycerol-3-phosphate acyltransferase of Arabidopsis thaliana. Plant Mol Biol. 21(2): 267〜77頁; Murata N and Tasaka Y(1997年)Glycerol-3-phosphate acyltransferase in plants. Biochim Biophys Acta. 1348(1-2):10〜16頁)。 [00208] Glycerol-3-phosphate acyltransferase (GPAT) catalyzes an acylation reaction at the sn-1 position of glycerol 3-phosphate. Plant cells contain three types of GPAT, which are located in chloroplasts, mitochondria and cytoplasm. Enzymes in chlorophyll are soluble, using acyl- (acyl carrier protein) as the acyl donor, enzymes in mitochondria and cytoplasm bound to the membrane and using acyl CoA as the acyl donor (Nishida I et al. , (1993) The gene and the RNA for the precursor to the plastid-located glycerol-3-phosphate acyltransferase of Arabidopsis thaliana. Plant MoI Biol. 21 (2): 267-77; Murata N and Tasaka Y (1997) ) Glycerol-3-phosphate acyltransferase in plants. Biochim Biophys Acta. 1348 (1-2): 10 to 16).

[00209] 8つのGPAT遺伝子がArabidopsisで同定されている(Zheng Zら、(2003年)Arabidopsis AtGPAT1, a member of the membrane-bound glycerol-3-phosphate acyltransferase gene family, is essential for tapetum differentiation and male fertility. Plant Cell 15(8):1872〜87頁)。GPAT1はミトコンドリア酵素をコードしていることが明らかにされた(Zhengら、2003年)。GPAT4、GPAT5よびGPAT8はクチン生合成に不可欠であることが明らかにされた(Beisson Fら、(2007年)The acyltransferase GPAT5 is required for the synthesis of suberin in seed coat and root of Arabidopsis. Plant Cell 19(1): 351〜368頁; Li, Yら、(2007年)Identification of acyltransferases required for cutin biosynthesis and production of cutin with suberin-like monomers. Proc Natl Acad Sci USA 104(46): 18339〜18344頁)。GPAT2、GPAT3、GPAT6およびGPAT7はまだ特徴付けられていない。 [00209] Eight GPAT genes have been identified in Arabidopsis (Zheng Z et al., (2003) Arabidopsis AtGPAT 1, a member of the membrane-bound glycerol-3-phosphate acyltransferase gene family, is essential for tapetum differentiation and male fertility Plant Cell 15 (8): 1872-87). GPAT1 was shown to encode a mitochondrial enzyme (Zheng et al., 2003). GPAT4, GPAT5 and GPAT8 have been shown to be essential for cutin biosynthesis (Beisson F et al., (2007) The acyltransferase GPAT5 is required for the synthesis of suberin in seed coat and root of Arabidopsis. Plant Cell 19 ( 1): 351-368; Li, Y et al. (2007) Identification of acyltransferase required for cutin biosynthesis and production of cutin with suberin-like monomers. Proc Natl Acad Sci USA 104 (46): 18339-18344). GPAT2, GPAT3, GPAT6 and GPAT7 have not yet been characterized.

[00210] 細胞質GPATはトリアシルグリセロールおよび非葉緑体膜リン脂質の合成の原因である。細胞質GPATは、パルミチン酸(C16:0)およびオレイン酸(C18:1)に対して基質選択性を有すると予測されている。なぜならば、これらの2つの脂肪酸は、植物トリアシルグリセロールのsn−1位で見出されるもっとも一般的な脂肪酸だからである。細胞質GPATはアボカドから部分的に精製された(Eccleston VS and Harwood JL(1995年)Solubilisation, partial purification and properties of acyl-CoA: glycerol-3-phosphate acyltransferase from avocado (Persea americana)fruit mesocarp.Biochim Biophys Acta 1257(1):1〜10頁)。 [00210] Cytoplasmic GPAT is responsible for the synthesis of triacylglycerol and non-chloroplast membrane phospholipids. Cytoplasmic GPAT is predicted to have substrate selectivity for palmitic acid (C16: 0) and oleic acid (C18: 1). Because these two fatty acids are the most common fatty acids found at the sn-1 position of plant triacylglycerols. Cytoplasmic GPAT was partially purified from avocado (Eccleston VS and Harwood JL (1995) Solubilisation, partial purification and properties of acyl-CoA: glycerol-3-phosphate acyltransferase from avocado (Persea americana) fruit mesocarp. Biochim Biophys Acta 1257 (1): 1 to 10).

[00211] E.coli由来の膜結合グリセロール−3−リン酸アシルトランスフェラーゼ(PlsB)はリン脂質生合成の最初の関与段階を触媒し、それに続く酵素1−アシルグリセロール−3−リン酸O−アシルトランスフェラーゼ(PlsC)のすぐそばで機能すると考えられている(Kessels JM ら、(1983) Facilitated utilization of endogenously synthesized lysophosphatidic acid by 1-acylglycerophosphate acyltransferase from Escherichia coli. Biochim Biophys Acta 753(2): 227-235)。PlsBはsn−グリセロール3−リン酸の1位でのアシル化に特異的であり、脂肪アシルアシルキャリアタンパク質(アシルACP)または脂肪アシル補酵素A(アシルCoA)チオエステルをアシル供与体として利用して1−アシル−sn−グリセロール3−リン酸を形成することが可能である。内因的に合成される脂肪酸はACPに結合しており、外因的に加えられる脂肪酸はCoAに結合している。E.coliリン脂質では、sn−1位は主にパルミチン酸またはシス−バクシネート(cis-vaccenate)により占められ、sn−2位は主に、パルミトレイン酸またはシスバクシネートである。これは、PlsBおよびPlsC酵素の基質選択性から生じると考えられている。 [00211] E. membrane-bound glycerol-3-phosphate acyltransferase (PlsB) from E. coli catalyzes the first involved step in phospholipid biosynthesis, followed by the enzyme 1-acylglycerol-3-phosphate O-acyltransferase (PlsC) It is believed that it functions immediately (Kessels JM et al. (1983) Facilitated utilization of endogenously synthesized lysophosphatidic acid by 1-acylglycophosphate acyltransferase from Escherichia coli. Biochim Biophys Acta 753 (2): 227-235). PlsB is specific for the acylation at position 1 of sn-glycerol 3-phosphate using fatty acyl acyl carrier protein (acyl ACP) or fatty acyl coenzyme A (acyl CoA) thioester as an acyl donor It is possible to form 1-acyl-sn-glycerol 3-phosphate. The endogenously synthesized fatty acids are linked to ACP, and the exogenously added fatty acids are linked to CoA. E. In E. coli phospholipids, the sn-1 position is predominantly occupied by palmitic acid or cis-vaccenate and the sn-2 position is primarily palmitoleic acid or cis succinate. It is believed that this results from the substrate selectivity of the PlsB and PlsC enzymes.

[00212] plsB遺伝子は、RNAポリメラーゼ、シグマ24(シグマE)因子およびppGppなどのストレス応答制御因子により調節されていることが明らかにされている(Wahl Aら、(2011) Antagonistic regulation of dgkA and plsB genes of phospholipid synthesis by multiple stress responses in Escherichia coli. Mol Microbiol 80(5): 1260-75。PlsBはリン脂質合成のためのタンパク質ネットワークの一部であり、ホロ−[アシルキャリアタンパク質](ACP)、エステラーゼ/チオエステラーゼ(YbgC)およびホスファチジルセリンシンターゼ(PssA)と相互作用して内膜の細胞質側で複合体を形成する。 [00212] The plsB gene has been shown to be regulated by stress response regulators such as RNA polymerase, sigma 24 (sigma E) factor and ppGpp (Wahl A et al., (2011) Antagonistic regulation of dgkA and plsB genes of phospholipid synthesis by multiple stress responses in Escherichia coli. Mol Microbiol 80 (5): 1260-75 Pls B is part of a protein network for phospholipid synthesis and holo- [acyl carrier protein] (ACP) It interacts with esterase / thioesterase (YbgC) and phosphatidylserine synthase (PssA) to form a complex on the cytoplasmic side of the inner membrane.

[00213] plsBは成長に不可欠である(Baba Tら、(2006) Construction of Escherichia coli K-12 in-frame, single-gene knockout mutants: the Keio collection. Mol Syst Biol. 2:2006-2008; Yoshimura M ら、(2007) Involvement of the YneS/YgiH and PlsX proteins in phospholipid biosynthesis in both Bacillus subtilis and Escherichia coli. BMC Microbiol 7: 69)。 [00213] plsB is essential for growth (Baba T et al., (2006) Construction of Escherichia coli K-12 in-frame, single-gene knockout mutants: the Keio collection. MoI Syst Biol. 2: 2006-2008; Yoshimura M. et al. (2007) Involvement of the YneS / YgiH and PlsX proteins in phospholipid biosynthesis in both Bacillus subtilis and Escherichia coli. BMC Microbiol 7: 69).

[00214] 部位特異的変異誘発および化学修飾研究により、触媒作用に不可欠であるインバリアントヒスチジン残基を含む、PlsBにおける触媒的に重要なアミノ酸残基が示されている(Lewin TMら、(1999) Analysis of amino acid motifs diagnostic for the sn-glycerol-3-phosphate acyltransferase reaction. Biochemistry 38(18): 5764-5771)。遺伝子研究により、plsB遺伝子座が多剤耐性生残菌細胞の形成に関与していることが確認された。 [00214] Site-directed mutagenesis and chemical modification studies have shown catalytically important amino acid residues in PlsB, including invariant histidine residues that are essential for catalysis (Lewin TM et al., (1999) ) Analysis of amino acid motifs diagnostic for the sn-glycerol-3-phosphate acyltransferase reaction. Biochemistry 38 (18): 5764-5771. Genetic studies have confirmed that the plsB locus is involved in the formation of multidrug resistant survival cells.

[00215] E.coli B酵素の特性は以前の研究で調べられた(Kito Mら、(1972) Inhibition of L-glycerol 3-phosphate acyltransferase from Escherichia coli by cis-9, 10-methylenehexadecanoic acid. J Biochem 71(1): 99-105; Okuyama H and Wakil SJ (1973) Positional specificities of acyl coenzyme A: glycerophosphate and acyl coenzyme A: monoacylglycerophosphate acyltransferases in Escherichia coli. J Biol Chem 248(14): 5197-5205; Kito M 、(1978) Function of phospholipids on the regulatory properties of solubilized and membrane-bound sn-glycerol-3-phosphate acyltransferase of Escherichia coli. Biochim Biophys Acta 529(2): 237-249)。 [00215] E. The properties of the E. coli B enzyme were examined in previous studies (Kito M et al., (1972) Inhibition of L-glycerol 3-phosphate acyltransferase from Escherichia coli by cis-9, 10-methylenehexadecanoic acid. J Biochem 71 (1): 99-105; Okuyama H and Wakil SJ (1973) Positional specificities of acyl coenzyme A: glycerol phosphate and acyl coenzyme A: monoacylglycerophosphate acyltransferase in Escherichia coli. J Biol Chem 248 (14): 5197-5205; Kito of phospholipids on the regulatory properties of solubilised and membrane-bound sn-glycerol-3-phosphate acyltransferase of Escherichia coli. Biochim Biophys Acta 529 (2): 237-249).

[00216] グリセロール−3−リン酸/ジヒドロキシアセトンリン酸二重基質特異的sn−1アシルトランスフェラーゼは脂質粒子およびERに位置しており、脂質生合成においてグリセロール−3−リン酸およびジヒドロキシアセトンの段階的アシル化に関与している。もっとも保存されたモチーフおよび機能的に関連する残基はER管腔のほうに方向付けられている。 [00216] Glycerol-3-phosphate / dihydroxyacetone phosphate dual substrate specific sn-1 acyltransferase is located in lipid particles and ER, and the step of glycerol-3-phosphate and dihydroxyacetone in lipid biosynthesis Involved in chemical acylation. The most conserved motifs and functionally related residues are directed towards the ER lumen.

[00217] 二重グリセロール−3−リン酸 O−アシルトランスフェラーゼ(GAT)/ジヒドロキシアセトンリン酸アシルトランスフェラーゼ(DHAT)をコードする遺伝子(ACT1)はSaccharomyces cerevisiaeから同定され、クローニングされ、生化学的に特徴付けられた。きわめて低いGAT/DHAT活性を示す酵母Δgpt1突然変異体では、プラスミドベクターを通じたSCT1の過剰発現によりGAT/DHAT活性の増加が示され、グリセロール−3−リン酸 O−アシルトランスフェラーゼ/ジヒドロキシアセトンリン酸アシルトランスフェラーゼとしての提唱されている分子機能をはっきり示していた。アシル供与体に対するGAT/DHAT活性は、パルミトレオイルCoAの場合でもっとも高く、続いてパルミトイルCoA、オレオイルCoAおよびステアロイルCoAであった。SCT1pはサイトゾルの膜に、九分通り小胞体に局在化していた。Δsct1突然変異体のin vivo研究では、4つのリン脂質全てに対する影響があることが実際に明らかにされたが、ホスファチジルエタノールアミンクラスでの16:0脂肪酸の観察された減少は他の脂肪酸、特に18:0分子種の増加により相殺された。SCT1およびGPT2のヌル突然変異体は酵母では合成的に致死的であった(Zheng Z and Zou J(2001年)The initial step of the glycerolipid pathway: identification of glycerol 3-phosphate/dihydroxyacetone phosphate dual substrate acyltransferases in Saccharomyces cerevisiae. J Biol Chem 276(45): 417104〜41716頁)。 [00217] The gene (ACT1) encoding double glycerol-3-phosphate O-acyltransferase (GAT) / dihydroxyacetone phosphate acyltransferase (DHAT) has been identified from Saccharomyces cerevisiae, cloned and biochemically characterized It was attached. In yeast Δgpt1 mutants exhibiting very low GAT / DHAT activity, overexpression of SCT1 through a plasmid vector indicates increased GAT / DHAT activity, and glycerol-3-phosphate O-acyltransferase / acyl dihydroxyacetone phosphate It clearly showed the proposed molecular function as a transferase. GAT / DHAT activity on acyl donors was highest for palmitreoyl-CoA, followed by palmitoyl-CoA, oleoyl-CoA and stearoyl-CoA. SCT1p was localized to the endoplasmic reticulum in the cytosolic membrane, nine minutes. In vivo studies of Δsct1 mutants have actually shown that there is an effect on all four phospholipids, but the observed reduction of 16: 0 fatty acids in the phosphatidyl ethanolamine class is due to other fatty acids, in particular It was offset by an increase of 18: 0 molecular species. Null mutants of SCT1 and GPT2 were synthetically lethal in yeast (Zheng Z and Zou J (2001) The initial step of the glycolipid pathway: identification of glycerol 3-phosphate / dihydroxyacetone phosphate dual substrate acyltransferases in (Saccharomyces cerevisiae. J Biol Chem 276 (45): 41710-41716).

[00218] Saccharomyces cerevisiae由来の二重グリセロール−3−リン酸 O−アシルトランスフェラーゼ(GAT)/ジヒドロキシアセトンリン酸アシルトランスフェラーゼ(DHAT)をコードする遺伝子(GPT2)は同定され、クローニングされ、生化学的に特徴付けられた。GPT2は、GAT/DHAT活性を欠くΔplsBバックグラウンドでE.coliにおいて組換え的に発現され、GAT活性の増加を示したが、おそらく膜でのGPT2の不正確な包埋のせいで突然変異体を救出することはできなかった。きわめて低いGAT/DHAT活性を示す酵母Δgpt1突然変異体では、プラスミドベクターからのGPT2の過剰発現によりGAT/DHAT活性の増加が示され、グリセロール−3−リン酸 O−アシルトランスフェラーゼ/ジヒドロキシアセトンリン酸アシルトランスフェラーゼとしての提唱されている分子機能をはっきり示していた。アシル供与体に対するGAT/DHAT活性は、オレオイルCoAの場合がもっとも高く、続いてパルミトレオイルCoA、パルミトイルCoA、およびステアロイルCoAであった。 [00218] A gene (GPT2) encoding double glycerol-3-phosphate O-acyltransferase (GAT) / dihydroxyacetone phosphate acyltransferase (DHAT) from Saccharomyces cerevisiae has been identified, cloned and biochemically It was characterized. GPT2 does not contain E. coli in the ΔplsB background lacking GAT / DHAT activity. It was recombinantly expressed in E. coli and showed an increase in GAT activity, but it was not possible to rescue the mutant, presumably due to the imprecise embedding of GPT2 in the membrane. In yeast Δgpt1 mutants exhibiting very low GAT / DHAT activity, overexpression of GPT2 from a plasmid vector indicates increased GAT / DHAT activity, and glycerol-3-phosphate O-acyltransferase / dihydroxyacetone phosphate acyl It clearly showed the proposed molecular function as a transferase. GAT / DHAT activity for acyl donors was highest for oleoyl-CoA, followed by palmitreoyl-CoA, palmitoyl-CoA, and stearoyl-CoA.

[00219] GPT2pはサイトゾルの膜に局在化していた。Δgpt2突然変異体のin vivo研究では、全体脂肪酸プロファイルへのいかなる有意な影響も明らかにされなかったが、ホスファチジルエタノールアミンクラスでの16:1脂肪酸の減少が観察され、これは16:0および18:1分子種の増加により補償された。GAT活性が欠損している既知の酵母突然変異体TTA1の分析により、TTA1 GPT2遺伝子がアシルトランスフェラーゼを表す保存されたモチーフIIIで一ヌクレオチド変化しているミスセンス突然変異を有することが示された。SCT1およびGPT2のヌル突然変異体は酵母では合成的に致死であった(Zheng and Zou 2001年)。 [00219] GPT2p was localized to the cytosolic membrane. In vivo studies of Δgpt2 mutants did not reveal any significant effect on the overall fatty acid profile, but a 16: 1 fatty acid reduction in the phosphatidylethanolamine class was observed, which is 16: 0 and 18 : Compensated by the increase of one molecular species. Analysis of the known yeast mutant TTA1 which is deficient in GAT activity showed that the TTA1 GPT2 gene has a missense mutation which is altered by one nucleotide with the conserved motif III representing an acyltransferase. Null mutants of SCT1 and GPT2 were synthetically lethal in yeast (Zheng and Zou 2001).

[00220] 一部の実施形態では、グリセロール−3−リン酸アシルトランスフェラーゼはArabidopsis thaliana(At1g02390)由来のGPATである。一部の実施形態では、グリセロール−3−リン酸アシルトランスフェラーゼはE.coli由来のPlsBである(Gene ID EG10740)。一部の実施形態では、グリセロール−3−リン酸アシルトランスフェラーゼは、S.cerevisiae由来の二重グリセロール−3−リン酸 O−アシルトランスフェラーゼ(GAT)/ジヒドロキシアセトンリン酸アシルトランスフェラーゼ(DHAT)SCT1である(YBL011w)。一部の実施形態では、グリセロール−3−リン酸アシルトランスフェラーゼは、Yarrowia lipolytica由来のYALI0C00209gである。一部の実施形態では、グリセロール−3−リン酸アシルトランスフェラーゼは、Candida albicans由来のI503_02577である。一部の実施形態では、グリセロール−3−リン酸アシルトランスフェラーゼは、Candida tropicalis由来のCTRG_02630である。一部の実施形態では、グリセロール−3−リン酸アシルトランスフェラーゼは、S.cerevisiae由来の二重グリセロール−3−リン酸 O−アシルトランスフェラーゼ(GAT)/ジヒドロキシアセトンリン酸アシルトランスフェラーゼ(DHAT)GPT2である(YKR067w)。一部の実施形態では、グリセロール−3−リン酸アシルトランスフェラーゼは、Candida albicans由来のCaO19.5815である。一部の実施形態では、グリセロール−3−リン酸アシルトランスフェラーゼは、Candida albicans由来のCaO19.13237である。一部の実施形態では、グリセロール−3−リン酸アシルトランスフェラーゼは、Candida tropicalis由来のCTRG_02630である。 [00220] In some embodiments, the glycerol-3-phosphate acyltransferase is GPAT from Arabidopsis thaliana (At1g02390). In some embodiments, glycerol-3-phosphate acyltransferase is E. coli. It is PlsB derived from E. coli (Gene ID EG10740). In some embodiments, glycerol-3-phosphate acyltransferase is It is a dual glycerol-3-phosphate O-acyltransferase (GAT) / dihydroxyacetone phosphate acyltransferase (DHAT) SCT1 derived from S. cerevisiae (YBL011 w). In some embodiments, the glycerol-3-phosphate acyltransferase is YALI0C00209 g from Yarrowia lipolytica. In some embodiments, the glycerol-3-phosphate acyltransferase is I503_02577 from Candida albicans. In some embodiments, the glycerol-3-phosphate acyltransferase is CTRG — 02630 from Candida tropicalis. In some embodiments, glycerol-3-phosphate acyltransferase is It is a dual glycerol-3-phosphate O-acyltransferase (GAT) / dihydroxyacetone phosphate acyltransferase (DHAT) GPT2 derived from S. cerevisiae (YKR067w). In some embodiments, the glycerol-3-phosphate acyltransferase is CaO19.5815 from Candida albicans. In some embodiments, the glycerol-3-phosphate acyltransferase is CaO19.13237 from Candida albicans. In some embodiments, the glycerol-3-phosphate acyltransferase is CTRG — 02630 from Candida tropicalis.

リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼ
[00221] 本開示はトリアシルグリセロールのsn−2位のアシル化を触媒する酵素を説明する。
Lysophosphatidic acid acyltransferase
[00221] The present disclosure describes enzymes that catalyze the acylation of the sn-2 position of triacylglycerols.

[00222] 遺伝子plsCにコードされる膜結合1−アシルグリセロール−3−リン酸 O−アシルトランスフェラーゼはリン脂質生合成の第2段階を触媒し、
遺伝子plsBにコードされる先行する酵素グリセロール−3−リン酸アシルトランスフェラーゼのすぐそばで機能すると考えられている(Kessels JMら、1983年)。この酵素は1−アシル−sn−グリセロール 3−リン酸のsn−2位でのアシル化に特異的であり、アシルアシルキャリアタンパク質(アシルACP)またはアシル補酵素A(アシルCoA)を脂肪酸供与体として利用して1,2−ジアシル−sn−グリセロール 3−リン酸(ホスファチデート、ホスファチジン酸)を形成することが可能である。内因的に合成される脂肪酸はACPに結合しており、外因的に加えられる脂肪酸はCoAに結合している(Greenway DL and Silbert DF (1983) Altered acyltransferase activity in Escherichia coli associated with mutations in acyl coenzyme A synthetase. J Biol Chem 258(21): 13034-13042)。E.coliリン脂質では、sn−1位は主にパルミチン酸またはシスバクシネートにより占められ、sn−2位は主に、パルミトレイン酸またはシスバクシネートである。これは、PlsBおよびPlsC酵素の基質選択性から生じると考えられている(Rock COら、(1981年)Phospholipid synthesis in Escherichia coli. Characteristics of fatty acid transfer from acyl-acyl carrier protein to sn-glycerol 3-phosphate. J Biol Chem 256(2): 736〜742頁; Goelz SE and Cronan JE(1980年)The positional distribution of fatty acids in Escherichia coli phospholipids is not regulated by sn-glycerol 3-phosphate levels. J Bacteriol 144(1): 462〜464頁)。
[00222] Membrane-bound 1-acylglycerol-3-phosphate O-acyltransferase encoded by gene plsC catalyzes the second step of phospholipid biosynthesis,
It is believed to function just beside the preceding enzyme glycerol-3-phosphate acyltransferase encoded by the gene plsB (Kessels JM et al., 1983). This enzyme is specific for the acylation of the 1-acyl-sn-glycerol 3-phosphate at the sn-2 position, and an acylacyl carrier protein (acyl ACP) or an acyl coenzyme A (acyl CoA) as a fatty acid donor It is possible to form 1,2-diacyl-sn-glycerol 3-phosphate (phosphatidate, phosphatidic acid). The endogenously synthesized fatty acid is linked to ACP, and the exogenously added fatty acid is linked to CoA (Greenway DL and Silbert DF (1983) Altered acyltransferase activity in Escherichia coli associated with mutations in acyl coenzyme A synthetase. J Biol Chem 258 (21): 13034-13042). E. In E. coli phospholipids, the sn-1 position is mainly occupied by palmitic acid or cis succinate and the sn-2 position is mainly palmitoleic acid or cis succinate. It is believed that this results from the substrate selectivity of PlsB and PlsC enzymes (Rock CO et al., (1981) Phospholipid synthesis in Escherichia coli. Characteristics of fatty acid transfer from acyl-acyl carrier protein to sn-glycerol 3- phosphate. J Biol Chem 256 (2): pages 736-742; Goelz SE and Cronan JE (1980) The positional distribution of fatty acids in Escherichia coli phospholipids is not regulated by sn-glycerol 3-phosphate levels. J Bacteriol 144 ( 1): 462-464).

[00223] 部位特異的変異誘発研究により、スレオニン122をアラニンまたはロイシンに変えるとアシルCoA基質特異性が変化することが示された(Morand LZら、(1998) Alteration of the fatty acid substrate specificity of lysophosphatidate acyltransferase by site-directed mutagenesis. Biochem Biophys Res Commun 244(1): 79-84)。 [00223] Site-directed mutagenesis studies have shown that changing threonine 122 to alanine or leucine alters acyl-CoA substrate specificity (Morand LZ et al., (1998) Alteration of the fatty acid substrate specificity of lysophosphatidate Acylase by site-directed mutagenesis. Biochem Biophys Res Commun 244 (1): 79-84).

[00224] E.coliの工学的に操作された株では、PlsCおよびGalUが過剰発現するとグリセロ糖脂質の生成が増加した(Mora-Buye Nら、(2012年)An engineered E. coli strain for the production of glycoglycerolipids. Metab Eng 14(5): 551〜559頁)。 [00224] E. In engineered strains of E. coli, overexpression of PlsC and GalU increased the production of glyceroglycolipids (Mora-Buye N et al., (2012) An engineered E. coli strain for the production of glycoglycerolipids. Metab Eng 14 (5): 551-559).

[00225] Streptococcus pneumoniaeのplsC遺伝子はE.coli酵素に相同の1−アシルグリセロール−3−リン酸アシルトランスフェラーゼをコードする。この遺伝子はクローニングされE.coliで発現され、この遺伝子を発現する膜は予想される機能を触媒することが示された(Lu YJら、(2006年)Acyl-phosphates initiate membrane phospholipid synthesis in Gram-positive pathogens. Mol Cell 23(5): 765〜772年)。 [00225] The plsC gene of Streptococcus pneumoniae is E. coli. It encodes a 1-acylglycerol-3-phosphate acyltransferase homologous to the E. coli enzyme. This gene is cloned and cloned into E. coli. E. coli, and it has been shown that membranes expressing this gene catalyze the expected function (Lu YJ et al., (2006) Acyl-phosphates initiate membranes phospholipid synthesis in Gram-positive pathogens. Mol Cell 23 ( 5): 765-772).

[00226] 植物リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼ(LPAAT)はトリアシルグリセロールのsn−2位のアシル化を触媒する。所与の植物種におけるLPAATの基質特異性は一般に、どの脂肪酸種がsn−2位に組み込まれるかを決定する。LPAATはトウモロコシおよびメドウフォームからクローニングされた。メドウフォームには2つのLPAAT遺伝子があり、トウモロコシには1つしかない。メドウフォームのLAT1とLAT2の両方の酵素活性がin vitroアッセイで確かめられた。さらに、LAT1はE.coli LPAAT欠損株を機能的に補完することが示された(Brown APら、(2002年)Limnanthes douglasii lysophosphatidic acid acyltransferases: immunological quantification, acyl selectivity and functional replacement of the Escherichia coli plsC gene. Biochem J 364(Pt 3):795〜805頁)。 [00226] Plant lysophosphatidic acid acyltransferase (LPAAT) catalyzes the acylation of the sn-2 position of triacylglycerol. The substrate specificity of LPAAT in a given plant species generally determines which fatty acid species are incorporated at the sn-2 position. LPAAT was cloned from corn and meadow foam. Meadowfoam has two LPAAT genes and corn has only one. The enzyme activities of both LAT1 and LAT2 of meadowfoam were confirmed by in vitro assay. Furthermore, LAT1 is E.I. It has been shown that E. coli LPAAT-deficient strains are functionally complemented (Brown AP et al., (2002) Limnanthes douglasii lysophospholipidic acid acyltransferases: immunological quantification, acyl selectivity and functional replacement of the Escherichia coli pls C gene. Biochem J 364 (Pt) 3): 795-805).

[00227] LAT1は、基質として18:1−CoAのみを使用する高度に選択的なアシルトランスフェラーゼである。LAT2はそれほど選択的ではない。もっとも高い活性は22:1−CoAに対して示され、続いて16:0−CoAおよび18:1−CoAであった。LAT1およびLAT2の基質特異性は、膜脂質生合成におけるLAT1および貯蔵脂質生合成におけるLAT2について、提唱されている役割に一致している。植物細胞膜は主に、C16およびC18不飽和脂肪酸を含有し、貯蔵脂質は、飽和脂肪酸および極めて長い鎖の不飽和脂肪酸を含む広範囲の脂肪酸を含有する。異なる植物組織におけるLAT1およびLAT2のタンパク質レベルは抗体により検出された。LAT1は葉と発生中の種子の両方に存在しており、LAT2は発生中の種子でのみ検出される。これは再びその提唱されている役割に一致している。トリアシルグリセロール生合成でのLAT2の役割は、通常はsn−2位に22:1−CoAを含有しないアブラナにおけるLAT2の形質転換によりさらに明らかにされた。メドウフォームLAT2の形質転換によりsn−2位に22:1−CoAが挿入された(Lassner MWら、(1995) Lysophosphatidic acid acyltransferase from meadowfoam mediates insertion of erucic acid at the sn-2 position of triacylglycerol in transgenic rapeseed oil. Plant Physiol 109(4): 1389-1394)。 [00227] LAT1 is a highly selective acyltransferase that uses only 18: 1-CoA as a substrate. LAT2 is not very selective. The highest activity was shown for 22: 1-CoA, followed by 16: 0-CoA and 18: 1-CoA. The substrate specificity of LAT1 and LAT2 is consistent with the proposed role of LAT1 in membrane lipid biosynthesis and LAT2 in storage lipid biosynthesis. Plant cell membranes mainly contain C16 and C18 unsaturated fatty acids, and storage lipids contain a wide range of fatty acids including saturated fatty acids and very long chain unsaturated fatty acids. Protein levels of LAT1 and LAT2 in different plant tissues were detected by the antibody. LAT1 is present in both leaves and developing seeds, LAT2 is detected only in developing seeds. This is again consistent with its proposed role. The role of LAT2 in triacylglycerol biosynthesis was further revealed by transformation of LAT2 in Brassica napus that does not normally contain 22: 1-CoA at the sn-2 position. 22: 1-CoA was inserted at the sn-2 position by transformation of meadowform LAT2 (Lassner MW et al., (1995) Lysophosphophilic acid acyltransferase from meadowfoam mediators insertion of elastic acid at the sn-2 position of triacylglycerol in transgenic rapeseed oil. Plant Physiol 109 (4): 1389-1394).

[00228] スフィンゴ脂質生合成を欠く生存可能な突然変異Saccharomyces cerevisiae株を利用して、遺伝子SLC1を単離しアシルCoA:リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼをコードすることを実証した。1−アシル−sn−グリセロール−3−リン酸アシルトランスフェラーゼとして分類されるE.coliのPLSCタンパク質との配列相同性は類似の機能を示した。SLC1pのこの推定される分子機能は、E.coliのΔplsC突然変異体を救出する能力により確証された。131位でLグルタミンをL−ロイシンに変化させる単一ヌクレオチド変更は基質選択性をC16およびC18脂肪酸からC26脂肪酸に形質転換し、これがin vivoでの野生型(SLC1)対突然変異体(SLC1-1)の対応する脂肪酸組成に反映されていることを示すことができた(Nagiec MMら、(1993) A suppressor gene that enables Saccharomyces cerevisiae to grow without making sphingolipids encodes a protein that resembles an Escherichia coli fatty acyltransferase. J Biol Chem 268(29): 22156-22163)。 [00228] The viable mutant Saccharomyces cerevisiae strain lacking sphingolipid biosynthesis was utilized to isolate the gene SLC1 and demonstrate that it encodes acyl CoA: lysophosphatidic acid transferase. E. coli classified as 1-acyl-sn-glycerol-3-phosphate acyltransferase Sequence homology with the PLSC protein of E. coli showed similar functions. This putative molecular function of SLC1p is described by E.I. Confirmed by the ability to rescue the ΔplsC mutant of E. coli. A single nucleotide change that changes L glutamine to L-leucine at position 131 transforms substrate selectivity from C16 and C18 fatty acids to C26 fatty acids, which in vivo is a wild-type (SLC1) versus mutant (SLC1-) It could be shown that it is reflected in the corresponding fatty acid composition of 1) (Nagiec MM et al., (1993) A suppressor gene that enables Saccharomyces cerevisiae to grow without making sphingolipids encodes a protein that has an escherbles an escherichia coli fatty acyltransferase. J Biol Chem 268 (29): 22156-22163).

[00229] E.coliにおいて組換え的に発現され精製されたSLC1pを用いたin vitroアッセイにより、リゾホスファチジン酸およびオレオイルCoAに対する基質選択性が明らかになったが、1−パルミトイルグリセロール 3−リン酸および1−ステアロイル−sn−グリセロール 3−リン酸も受け入れた。2.ΔSLC1(または2.ΔSLC4)と呼ばれるSLC1またはSLC4遺伝子を有するプラスミドを保有するΔslc1、Δslc4(もう1つの潜在的なアシルCoA:ホスファチジルアシルトランスフェラーゼ)およびダブル突然変異体Δslc1Δslc4などの突然変異体のin vivo研究により、SLC1がホスファチデートならびにホスファチジルイノシトールおよびジアシルグリセロールの生合成も促進することが示された。SLC1はin vivoでのグリセロリン脂質上での脂肪酸の交換によるリン脂質リモデリングに関与していることが示唆された(Benghezal Mら、(2007年)SLC1 and SLC4 encode partially redundant acyl-coenzyme A 1-acylglycerol-3-phosphate O-acyltransferases of budding yeast. J Biol Chem 282(42): 30845〜30855頁)。 [00229] E. in vitro assay with recombinantly expressed and purified SLC1p in E. coli revealed substrate selectivity for lysophosphatidic acid and oleoyl CoA, but 1-palmitoyl glycerol 3-phosphate and 1-stearoyl -Sn-glycerol 3-phosphate was also accepted. 2. In vivo of mutants such as Δslc1, Δslc4 (another potential acyl CoA: phosphatidylacyl transferase) and double mutants Δslc1Δslc4 carrying plasmids carrying the SLC1 or SLC4 gene called ΔSLC1 (or 2. ΔSLC4) Studies have shown that SLC1 also promotes the biosynthesis of phosphatidate and phosphatidylinositol and diacylglycerol. It has been suggested that SLC1 is involved in phospholipid remodeling by fatty acid exchange on glycerophospholipids in vivo (Benghezal M et al. (2007) SLC1 and SLC4 encode partially redundant acyl-coenzyme A 1- Acylycerol-3-phosphate O-acyltransferases of budding yeast. J Biol Chem 282 (42): 30845-30855).

[00230] 既知のアシルトランスフェラーゼ酵素の候補オープンリーディングフレーム(ORF)を有する酵母ゲノムをスクリーニングし関連する欠損株を試験して、アシルCoA依存性リゾリン脂質アシルトランスフェラーゼ(ALE1)をコードする遺伝子を同定した。Δale1株では、リゾホスファチジルエタノールアミンアシルトランスフェラーゼ(LPEAT)活性の劇的減少が観察されたが、Saccharomyces cerevisiaeでの主要なLPAAT、すなわち、SLC1pが存在しないまたは不活性になっている場合、ALE1pが重複性リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼ(LPAAT)活性を与え得ることも実証することができた。ALE1pは好ましくは、異なる長さの不飽和アシル鎖をリゾリン脂質のsn−2位に結合させる。この酵素は高純度細胞分画を利用してミクロソームとミトコンドリア膜の両方にその位置を突き止められた。ALE1は酵母における外来性リゾ脂質代謝(ELM)経路での主要名LPEATであり得ることが提唱されてきたが、ALE1は内在性ケネディ経路が効率的に機能するのにも必要とされる(Riekhof WRら、(2007年)Identification and characterization of the major lysophosphatidylethanolamine acyltransferase in Saccharomyces cerevisiae. J Biol Chem 282(39): 28344〜28352頁)。 [00230] The yeast genome having a candidate open reading frame (ORF) of a known acyltransferase enzyme was screened and the relevant defective strain was tested to identify the gene encoding acyl CoA-dependent lysophospholipid acyltransferase (ALE1) . A dramatic decrease in lysophosphatidylethanolamine acyltransferase (LPEAT) activity was observed in the Δale1 strain, but the major LPAAT in Saccharomyces cerevisiae, ie, when SLC1p is absent or inactive, ALE1p overlaps It could also be demonstrated that it can provide the active lysophosphatidic acid acyltransferase (LPAAT) activity. ALE 1 p preferably binds unsaturated acyl chains of different lengths to the sn-2 position of lysophospholipids. This enzyme has been localized to both microsomal and mitochondrial membranes using high purity cell fractions. It has been proposed that ALE1 could be the primary name LPEAT in the foreign lysolipid metabolism (ELM) pathway in yeast, but ALE1 is also required for the efficient functioning of the endogenous Kennedy pathway (Riekhof WR et al., (2007) Identification and characterization of the major lysophylidyl acetylacylacyltransferase in Saccharomyces cerevisiae. J Biol Chem 282 (39): 28344-28352).

[00231] 同時研究で、LPT1(ALE1と同義である)は、合成遺伝子アレイ分析を適用することにより同定され、リゾリン脂質アシルトランスフェラーゼ活性を有することが示された。この研究で、LPT1(=ALE1)に対するもっともよい基質はリゾホスファチジルコリンであり、したがって、リゾホスファチジルコリンアシルトランスフェラーゼ(LPCAT)として作用し、以前報告されたLPAATとしての残存活性も、単一Δlpt1およびダブルΔscl1Δlpt1突然変異体を使用して実証され、後者は生存不能であった。オレイン酸をホスファチジルコリンに組み込む率は、新規合成に対して70%、リモデリングに対して30%として判定された(Jain Sら、(2007) Identification of a novel lysophospholipid acyltransferase in Saccharomyces cerevisiae. J Biol Chem 282(42): 30562-30569)。 [00231] In a simultaneous study, LPT1 (which is synonymous with ALE1) was identified by applying synthetic gene array analysis and shown to have lysophospholipid acyltransferase activity. In this study, the best substrate for LPT1 (= ALE1) is lysophosphatidylcholine, and thus acts as lysophosphatidylcholine acyltransferase (LPCAT), and the residual activity as previously reported LPAAT is also single Δlpt1 and double Δscl1 Δlpt1 sudden Demonstrated using a mutant, the latter was nonviable. The rate of incorporation of oleic acid into phosphatidylcholine was determined as 70% for de novo synthesis and 30% for remodeling (Jain S et al., (2007) Identification of a novel phosphophosphoridyl acyl transferase in Saccharomyces cerevisiae. J Biol Chem 282 (42): 30562-30569).

[00232] リゾホスファチジルコリンアシルトランスフェラーゼ(LPCAT)としてのALE1(LCA1またはSLC4とも呼ばれる)の分子機能は、放射性標識リゾホスファチジルコリンおよび/またはパルミトイルCoAのホスファチジルコリン(PC)への取込みを監視するもう1つの同時研究により確証された。この研究は、ALE1p(=本研究でのLCA1p)が様々なアシル供与体を受け入れていたが、リゾホスファチジルコリン種のアシル鎖(16:0または18:1)とは無関係にLPCATとしてもっとも高い活性を示した。さらに、0.1mMより上の濃度では阻害性であり、もっと低い濃度(10〜25μM)では活性化するZn2+に対する高い感受性が観察された。ALE1p(=LCA1p)について測定された高いPC代謝回転速度はPCの再アシル化に関与している重要な触媒としてのこの酵素を強調した(Chen Qら、(2007) The yeast acylglycerol acyltransferase LCA1 is a key component of Lands cycle for phosphatidylcholine turnover." FEBS Lett 581(28): 5511-5516)。 [00232] The molecular function of ALE1 (also called LCA1 or SLC4) as lysophosphatidylcholine acyltransferase (LPCAT) is another simultaneous study monitoring the incorporation of radiolabeled lysophosphatidylcholine and / or palmitoyl CoA into phosphatidylcholine (PC) Confirmed by In this study, ALE1p (= LCA1p in this study) accepted various acyl donors, but the highest activity as LPCAT regardless of the acyl chain (16: 0 or 18: 1) of lysophosphatidylcholine species Indicated. Furthermore, concentrations above 0.1 mM were inhibitory and at lower concentrations (10-25 μM) high sensitivity to activating Zn 2+ was observed. The high PC turnover rate measured for ALE1p (= LCA1p) highlighted this enzyme as an important catalyst involved in PC reacylation (Chen Q et al., (2007) The yeast cyclylcerol acyltransferase LCA1 is a key component of Lands cycle for phosphatidylcholine turnover. "FEBS Lett 581 (28): 5511-5516).

[00233] Saccharomyces cerevisiaeでの脂肪滴(LD)の形成での異常を引き起こす遺伝子の捜索によりアシルCoA依存性リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼをコードする遺伝子LOA1(以前はVPS66)が同定された。LOA1pのin vivo分子機能は、野生型およびΔloa1酵母株のリピドームの比較を使用して決定された。分析によれば、LOA1欠損突然変異体(Δloa1)では、ホスファチジン酸分子種を含有するオレイン酸のパーセンテージはかなり減少し、トリアシルグリセロール(TGA)の含有量は20%低くなることが示された。そのタンパク質はE.coliにおいて組換え的に発現され、高度に濃縮された脂肪滴分画を得ることにより、およびマトリックスビーズにずっと結合しているLOA1pでの親和性クロマトグラフィーにより部分的に精製された。精製LOA1pはin vitroアッセイで特徴付けられ、LOA1pがリゾホスファチジン酸およびオレオイルCoAに対して特異的であり、したがって、酵母中でオレオイルCoA:リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼとして作用することを実証した。この結果に基づいて、LOA1pは過剰なオレイン酸含有ホスファチジン酸種をTAG生合成および脂肪滴(LD)の適切な成長に注ぐことに顕著に関与していると提唱された。ゲノムタギング構築物、細胞内分画、免疫組織化学および蛍光顕微鏡を利用して、LOA1の位置を小胞体(ER)と脂肪滴(LD)に突き止めることができた(Ayciriex Sら、(2012) YPR139c/LOA1 encodes a novel lysophosphatidic acid acyltransferase associated with lipid droplets and involved in TAG homeostasis. Mol Biol Cell 23(2): 233-246)。 [00233] The search for genes causing abnormalities in the formation of lipid droplets (LD) in Saccharomyces cerevisiae has identified the gene LOA1 (formerly VPS 66) encoding the acyl CoA-dependent lysophosphatidic acid acyltransferase. The in vivo molecular function of LOA1p was determined using a comparison of the lipidome of wild type and Δloa yeast strains. Analysis showed that in the LOA1-deficient mutant (Δloa1), the percentage of oleic acid containing phosphatidic acid species was significantly reduced and the content of triacylglycerol (TGA) was reduced by 20% . The protein is E. coli. by recombinant expression in E. coli and obtaining highly concentrated lipid droplet fractions, and partially purified by affinity chromatography with LOA1p which has been permanently attached to the matrix beads. Purified LOA1p was characterized in an in vitro assay, demonstrating that LOA1p is specific for lysophosphatidic acid and oleoyl CoA and thus acts as oleoyl CoA: lysophosphatidic acid acyltransferase in yeast. Based on this result, LOA1p was proposed to be significantly involved in pouring excess oleic acid-containing phosphatidic acid species into TAG biosynthesis and proper growth of lipid droplets (LD). The site of LOA1 could be located in the endoplasmic reticulum (ER) and lipid droplet (LD) using genome tagging constructs, intracellular fractionation, immunohistochemistry and fluorescence microscopy (Ayciriex S et al., (2012) YPR139c / LOA1 encodes a novel lysophosphatidic acid acyl transferase associated with lipid droplets and involved in TAG homeostasis. MoI Biol Cell 23 (2): 233-246).

[00234] 一部の実施形態では、リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼはE.coli由来のplsCである(MetaCyc受託番号ID EG11377)。他の実施形態では、リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼはS.pneumoniae由来のplsCである(MetaCyc受託番号ID G-10763)。一部の実施形態では、リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼはLimnanthes douglasii由来のLAT1である。一部の実施形態では、リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼはLimnanthes douglasii由来のLAT2である(MetaCyc Accession ID G-9398)。一部の実施形態では、リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼはSaccharomyces cerevisiae由来のSLC1である(YDL052c)。一部の実施形態では、リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼはYarrowia lipolytica由来のYALI0E18964gである。一部の実施形態では、リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼはCandida albicans由来のCaO19.250である。一部の実施形態では、リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼはCandida albicans由来のCaO19.7881である。一部の実施形態では、リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼはCandida tropicalis由来のCTRG_02437である。一部の実施形態では、リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼはSaccharomyces cerevisiae由来のALE1である(YOR175C)。一部の実施形態では、リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼはYarrowia lipolytica由来のYALI0F19514gである。一部の実施形態では、リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼはCandida albicans由来のCaO19.1881である。一部の実施形態では、リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼはCandida albicans由来のCaO19.9437である。一部の実施形態では、リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼはCandida tropicalis由来のCTRG_01687である。一部の実施形態では、リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼはSaccharomyces cerevisiae由来のLOA1である(YPR139C)。一部の実施形態では、リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼはYarrowia lipolytica由来のYALI0C14014gである。一部の実施形態では、リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼはCandida albicans由来のCaO19.1043である。一部の実施形態では、リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼはCandida albicans由来のCaO19.8645である。一部の実施形態では、リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼはCandida tropicalis由来のCTRG_04750である。 [00234] In some embodiments, lysophosphatidic acid acyltransferase is E. coli. It is plsC derived from E. coli (MetaCyc accession number ID EG11377). In another embodiment, lysophosphatidic acid acyltransferase is S. It is plsC derived from P. pneumoniae (MetaCyc Accession No. ID G-10763). In some embodiments, the lysophosphatidic acid acyltransferase is LAT1 from Limnanthes douglasii. In some embodiments, the lysophosphatidic acid acyltransferase is LAT2 from Limnanthes douglasii (MetaCyc Accession ID G-9398). In some embodiments, the lysophosphatidic acid acyltransferase is SLC1 from Saccharomyces cerevisiae (YDL052c). In some embodiments, the lysophosphatidic acid acyltransferase is YALI0E18964g from Yarrowia lipolytica. In some embodiments, the lysophosphatidic acid acyltransferase is CaO19.250 from Candida albicans. In some embodiments, the lysophosphatidic acid acyltransferase is CaO19.7881 from Candida albicans. In some embodiments, the lysophosphatidic acid acyltransferase is CTRG — 02437 from Candida tropicalis. In some embodiments, the lysophosphatidic acid acyltransferase is ALE1 from Saccharomyces cerevisiae (YOR175C). In some embodiments, the lysophosphatidic acid acyltransferase is YALI0F19514 g from Yarrowia lipolytica. In some embodiments, the lysophosphatidic acid acyltransferase is CaO19.1881 from Candida albicans. In some embodiments, the lysophosphatidic acid acyltransferase is CaO 19.9437 from Candida albicans. In some embodiments, the lysophosphatidic acid acyltransferase is CTRG_01687 from Candida tropicalis. In some embodiments, the lysophosphatidic acid acyltransferase is LOA1 from Saccharomyces cerevisiae (YPR139C). In some embodiments, the lysophosphatidic acid acyltransferase is YALI 0 C 14014 g from Yarrowia lipolytica. In some embodiments, the lysophosphatidic acid acyltransferase is CaO19.1043 from Candida albicans. In some embodiments, the lysophosphatidic acid acyltransferase is CaO 19.8645 from Candida albicans. In some embodiments, the lysophosphatidic acid acyltransferase is CTRG — 04750 from Candida tropicalis.

ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ
[00235] 本開示はアシル基をジアシルグリセロール(DAG)のsn−3位に付加してトリアシルグリセロール(TAG)を形成する酵素を説明する。
Diacylglycerol acyltransferase
[00235] The present disclosure describes enzymes that add an acyl group to the sn-3 position of diacylglycerol (DAG) to form triacylglycerol (TAG).

[00236] ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ(DGAT)はトリアシルグリセロール生合成において唯一の独特の反応を触媒する。この酵素はアシル基をジアシルグリセロール(DAG)のsn−3位に付加してトリアシルグリセロール(TAG)を形成し、この反応は以下のように示される。 [00236] Diacylglycerol acyltransferase (DGAT) catalyzes only one unique reaction in triacylglycerol biosynthesis. This enzyme adds an acyl group at the sn-3 position of diacylglycerol (DAG) to form triacylglycerol (TAG), the reaction shown as follows.

[00237] アシルCoA+1,2−ジアシル−sn−グリセロール→トリアシル−sn−グリセロール+補酵素A Acyl CoA + 1,2-diacyl-sn-glycerol → triacyl-sn-glycerol + coenzyme A

[00238] ArabidopsisDGATについて実証されたように、DGATはC18:1、C18:2、およびC20:1アシルCoAを含む広範囲のアシルCoAをアシル供与体として受け入れる(Jako Cら、(2001年)Seed-specific over-expression of an Arabidopsis cDNA encoding a diacylglycerol acyltransferase enhances seed oil content and seed weight. Plant Physiol 126(2): 861〜874頁)。昆虫細胞培養物でおよび酵母でDGATのArabidopsis cDNAを発現させ、ならびに野生型ArabidopsisでこのcDNAを過剰発現すると、アシル基をDAGのsn−3位に移す際のDGAT活性が実証された(Hobbs DHら、(1999年)Cloning of a cDNA encoding diacylglycerol acyltransferase from Arabidopsis thaliana and its functional expression. FEBS Lett 452(3): 145〜149頁; Zou J et al.(1999年)The Arabidopsis thaliana TAG1 mutant has a mutation in a diacylglycerol acyltransferase gene. Plant J 19(6): 645〜653頁)。野生型ArabidopsisにおいてArabidopsis cDNAを過剰発現させると種子中で油堆積が増加し、この増加はDGATのmRNA発現レベルの増加と相関している。これにより、DGATがトリアシルグリセロール生合成経路の調節点であることが示される。 [00238] As demonstrated for Arabidopsis DGAT, DGAT accepts a broad spectrum of acyl-CoAs, including C18: 1, C18: 2, and C20: 1 acyl-CoAs as acyl donors (Jako C et al., (2001) Seed- Plant Physiol 126 (2): 861-874). Specific over-expression of an Arabidopsis cDNA encoding a diacylglycerol acyltransferase enhance the seed oil content and seed weight. Expression of DGAT's Arabidopsis cDNA in insect cell cultures and in yeast and overexpression of this cDNA in wild-type Arabidopsis demonstrated DGAT activity in transferring the acyl group to the sn-3 position of DAG (Hobbs DH) (1999) Cloning of a cDNA encoding diacylglyceryl acyltransferase from Arabidopsis thaliana and its functional expression. FEBS Lett 452 (3): 145-149; Zou J et al. (1999) The Arabidopsis thaliana mutants have a mutation Plant J 19 (6): 645-653). Overexpression of Arabidopsis cDNA in wild type Arabidopsis increases oil deposition in seeds, which increase is correlated with increased levels of DGAT mRNA expression. This indicates that DGAT is a regulatory point in the triacylglycerol biosynthetic pathway.

[00239] 二機能性アシルCoA:アシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ(DGAT)をコードする遺伝子は、Saccharomyces cerevisiaeにおいてトリアシルグリセロール生合成にとっての主要な寄与体として同定された(Sandager Lら、(2002年)Storage lipid synthesis is non-essential in yeast. J Biol Chem 277(8): 6478〜6482頁)。この遺伝子(DGA1)はDGAT2ファミリーに属し、このメンバーはアシルCoA依存性アシルトランスフェラーゼとして特徴付けられている(Lardizabal KDら、(2001年)DGAT2 is a new diacylglycerol acyltransferase gene family: purification, cloning, and expression in insect cells of two polypeptides from Mortierella ramanniana with diacylglycerol acyltransferase activity." J Biol Chem 276(42): 38862〜38869頁)。DGA1pが酵母ゲノムにおけるジアシルグリセロール(DAG)のトリアシルグリセロール(TAG)へのエステル化を触媒する唯一のアシルCoA依存性アシルトランスフェラーゼであることは実証されている。これはDGA1(Δdga1)の欠損突然変異体においておよび酵母における重要なもう一方のジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ、すなわち、リン脂質アシル供与体を利用してDAGをエステル化するLRO1(Δlro1)の欠損と組み合わせて明らかにされた。Δdga1Δlro1ダブル突然変異体では、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼのほぼすべてが失われておりTAG合成は消失していた。DGA1遺伝子を保有するプラスミドは突然変異体におけるTAG合成欠損を救出することができ、in vivoではDGA1はTAG生合成ルートに顕著に関与していることを示していた(Sorger D, Daum G(2002年)Synthesis of triacylglycerols by the acyl-coenzyme A:diacyl-glycerol acyltransferase Dga1p in lipid particles of the yeast Saccharomyces cerevisiae. J Bacteriol 184(2): 519〜524頁; Oelkers Pら、(2002年)The DGA1 gene determines a second triglyceride synthetic pathway in yeast. J Biol Chem 277(11): 8877〜8881頁)。in vitroではオレオイルCoAおよびパルミトイルCoAに対するDGA1pの優先性が観察され、この優先性はリン脂質依存性アシルトランスフェラーゼLRO1pでは逆になる(Oelkersら、2002年)。 [00239] The gene encoding bifunctional acyl-CoA: acylglycerol acyltransferase (DGAT) was identified as a major contributor to triacylglycerol biosynthesis in Saccharomyces cerevisiae (Sandager L et al., (2002) Storage lipid synthesis is non-essential in yeast. J Biol Chem 277 (8): 6478-6482). This gene (DGA1) belongs to the DGAT2 family, and this member is characterized as an acyl-CoA-dependent acyltransferase (Lardizabal KD et al., (2001) DGAT2 is a new diacylglyceryl acyltransferase gene family: purification, cloning, and expression "J Biol Chem 276 (42): 38862-3869)) DGA1p esterifies diacylglycerol (DAG) into triacylglycerol (TAG) in the yeast genome It has been demonstrated that it is the only acyl CoA-dependent acyltransferase catalyzing the other diacylglycerol acyltransferase important in deletion mutants of DGA1 (Δdga1) and in yeast, ie phospholipid acyl Use donor In combination with the deletion of LRO1 (Δlro1), which esterifies DAG, in the Δdga1 Δlro1 double mutant, almost all of the diacylglycerol acyltransferase is lost and the TAG synthesis is abolished. The carrying plasmid was able to rescue the TAG synthesis defect in the mutant, and in vivo DGA1 was shown to be significantly involved in the TAG biosynthesis route (Sorger D, Daum G (2002) Synthesis) of triacylglycols by the acyl-coenzyme A: diacyl-glyceryl acyltransferase Dgalins in lipid particles of the yeast Saccharomyces cerevisiae J. Bacteriol 184 (2): pp. 519-524; Oelkers P et al. synthetic pathway in yeast. J Biol Chem 277 (11): 8877-8881). A preference for DGA1p over oleoyl CoA and palmitoyl CoA is observed in vitro, and this preference is reversed for the phospholipid-dependent acyltransferase LRO1p (Oelkers et al., 2002).

[00240] さらに、アシルCoA依存性モノアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ(MGAT)としてのDGA1pの機能は、MGAT活性の60%超を失っていたΔdga1突然変異体を利用してin vivoで実証された。DGA1のin vitro MGAT活性は、このプロセスでの1,2−ジオレオイルグリセロールをもたらす2−オレオイルグリセロールのオレオイルCoA依存性エステル化によって示された(Heier Cら、(2010年)Identification of Yju3p as functional orthologue of mammalian monoglyceride lipase in the yeast Saccharomyces cerevisiae. Biochim Biophys Acta 1801(9): 1063〜1071頁)。 [00240] Furthermore, the function of DGA1p as an acyl-CoA dependent monoacylglycerol acyltransferase (MGAT) was demonstrated in vivo utilizing a Δdga1 mutant that has lost more than 60% of MGAT activity. The in vitro MGAT activity of DGA1 was demonstrated by oleoyl CoA-dependent esterification of 2-oleoylglycerol to give 1,2-dioleoylglycerol in this process (Heier C et al. (2010) Identification of Yju3p as functional orthologue of mammalian monoglyceride lipase in the yeast Saccharomyces cerevisiae. Biochim Biophys Acta 1801 (9): 1063-1071).

[00241] DGA1pの一次配列における配列モチーフの機能的重要性および形態上の配向についてのさらに多くの洞察は、インシリコ分析、シグネチャモチーフの部位特異的変異誘発およびCおよびN末端の欠損突然変異により得られた。他のDGAT2ファミリーメンバーで見出されたシグネチャモチーフに加えて、Saccharomycesが、酵素活性を著しく調節することが明らかにされた独特の親水性ストレッチを有することを実証することができた。その上、4つの確定された膜貫通型ドメインのうちの2番目のヒスチジン残基195は酵素活性に不可欠であることが証明された。DGA1のトポロジーによれば、CとN終端の両方が細胞質に直面しており、C終端はDGA1活性のためにはN終端よりも重要であることが明らかにされた(Liu Q ら、(2011年)Functional and topological analysis of yeast acyl-CoA:diacylglycerol acyltransferase 2, an endoplasmic reticulum enzyme essential for triacylglycerol biosynthesis. J Biol Chem 286(15): 13115〜13126頁)。 [00241] More insights into the functional importance and morphological orientation of sequence motifs in the primary sequence of DGA1p are obtained by in silico analysis, site-directed mutagenesis of signature motifs and deletion mutations at the C and N termini. It was done. In addition to the signature motifs found in other DGAT2 family members, it was possible to demonstrate that Saccharomyces has a unique hydrophilic stretch that has been shown to significantly modulate enzyme activity. Furthermore, the second histidine residue 195 of the four defined transmembrane domains has been shown to be essential for enzyme activity. The topology of DGA1 revealed that both the C and N termini face the cytoplasm and the C termini was found to be more important than the N termini for DGA1 activity (Liu Q et al., (2011 Year) Functional and topological analysis of yeast acyl-CoA: diacylglycerol acyltransferase 2, an endoplasmatic reticulum enzyme essential for triacylglycerol biosynthesis. J Biol Chem 286 (15): 13115 to 13126).

[00242] 高度に精製された細胞断片および免疫ブロットを使用して、Sorgerら(2002年)and Liuら、(2011年)は、DGA1の位置を脂肪滴およびミクロソーム膜、九分通り小胞体に突き止められることを実証した。 [00242] Using highly purified cell fragments and immunoblots, Sorger et al. (2002) and Liu et al., (2011) identified the position of DGA1 into lipid droplets and microsomal membranes, nine minutes through the endoplasmic reticulum. It proved that it could be traced.

[00243] Acinetobacter菌種ADP1はワックスエステルシンターゼ(WS)とアシルcoA:ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ(DGAT)活性の両方を示す二機能性酵素を発現する(Kalscheuer R and Steinbuchel A (2003) A novel bifunctional wax ester synthase/acyl-CoA:diacylglycerol acyltransferase mediates wax ester and triacylglycerol biosynthesis in Acinetobacter calcoaceticus ADP1. J Biol Chem 278(10): 8075〜8082頁)。このホモダイマーはTAGおよびWE生合成の最終段階を触媒する(Stoveken Tら、(2005) The wax ester synthase/acyl coenzyme A:diacylglycerol acyltransferase from Acinetobactersp. strain ADP1: characterization of a novel type of acyltransferase. J Bacteriol 187(4): 1369-1376)。このホモダイマーは、オキソエステルとチオエステル結合形成の両方を媒介し、広い基質範囲を有しており、中間鎖脂肪アルコールおよびアシルCoAエステルならびにモノアシルグリセロール(MAG)を受け入れる(Uthoff Sら、(2005年)Thio wax ester biosynthesis utilizing the unspecific bifunctional wax ester synthase/acyl coenzyme A:diacylglycerol acyltransferase of Acinetobacter sp. strain ADP1. Appl Environ Microbiol 71(2): 790〜796頁)。 [00243] Acinetobacter sp. ADP1 expresses a bifunctional enzyme that exhibits both wax ester synthase (WS) and acyl coA: diacylglycerol acyltransferase (DGAT) activity (Kalscheuer R and Steinbuchel A (2003) A novel bifunctional wax ester synthase / acyl-CoA: diacylglycerol acyltransferase mediators wax ester and triacylglycerol biosynthesis in Acinetobacter calcoaceticus ADP1. J Biol Chem 278 (10): 8075-8082). This homodimer catalyzes the final step of TAG and WE biosynthesis (Stoveken T et al., (2005) The wax ester synthase / acyl coenzyme A: diacylglyceryl acyltransferase from Acinetobacter sp. Strain ADP1: characterization of a novel type of acyltransferase. J Bacteriol 187 (4): 1369-1376). This homodimer mediates both oxoester and thioester bond formation, has a broad substrate range, and accepts medium chain fatty alcohols and acyl CoA esters as well as monoacylglycerol (MAG) (Uthoff S et al., 2005 ) Thio wax ester biosynthesis utilizing the non-specific bifunctional wax ester synthase / acyl coenzyme A: diacylglyceryl acyltransferase of Acinetobacter sp. Strain ADP1. Appl Environ Microbiol 71 (2): 790-796).

[00244] 一部の実施形態では、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼはArabidopsis thaliana由来のTAG1である(Gene ID AT2G19450)。一部の実施形態では、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼはS.cerevisiae由来のDGA1である(YOR245c)。一部の実施形態では、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼはAcinetobacter菌種ADP1由来のatfAである(MetaCyc受託番号ID ACIAD0832)。一部の実施形態では、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼはYarrowia lipolytica由来のYALI0E32769gである。一部の実施形態では、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼはCandida albicans由来のCaO19.6941である。一部の実施形態では、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼはCandida albicans由来のCaO19.14203である。一部の実施形態では、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼはCandida tropicalis由来のCTRG_06209である。 [00244] In some embodiments, the diacylglycerol acyltransferase is TAG1 from Arabidopsis thaliana (Gene ID AT2G19450). In some embodiments, the diacylglycerol acyltransferase is S. It is DGA1 derived from S. cerevisiae (YOR245c). In some embodiments, the diacylglycerol acyltransferase is atfA from Acinetobacter sp. Species ADP1 (MetaCyc Accession No. ID ACIAD 0832). In some embodiments, the diacylglycerol acyltransferase is YALI0E 32769 g from Yarrowia lipolytica. In some embodiments, the diacylglycerol acyltransferase is CaO 19.6941 from Candida albicans. In some embodiments, the diacylglycerol acyltransferase is CaO19.14203 from Candida albicans. In some embodiments, the diacylglycerol acyltransferase is CTRG — 06209 from Candida tropicalis.

[00245] リン脂質:ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ(PDAT)は以下の反応:ホスファチジルコリン+1,2−ジアシル−sn−グリセロール→トリアシル−sn−グリセロール+1−アシル−sn−グリセロ−3−ホスホコリンを触媒する。 [00245] Phospholipid: diacylglycerol acyltransferase (PDAT) catalyzes the following reaction: phosphatidylcholine + 1, 2-diacyl-sn-glycerol → triacyl-sn-glycerol + 1-acyl-sn-glycero-3-phosphocholine.

[00246] シロイヌナズナPDATは、10〜22炭素鎖長のアシル基がどちらかのsn−位にある異なるリン脂質を、アシル供与体として使用することが可能である(Stahl Uら、(2004年)Cloning and functional characterization of a phospholipid:diacylglycerol acyltransferase from Arabidopsis. Plant Physiol 135(3):1324〜1335頁)。しかし、ホスファチジルコリンのsn−2位のアシル基はsn−1位の3倍使用される。もっとも高い活性は、複数の二重結合、エポキシまたはヒドロキシ基を有するアシル基の場合である。試験されたものの中では、酵素活性はリシノレオイル(ricinoleoyl)の場合がもっとも高かった。18:0および22:1アシル基はもっとも低い酵素活性を与えた。異なるリン脂質種の中で、ホスファチジン酸またはホスファチジルコリンの場合よりも高い活性はホスファチジルエタノールアミンの場合である。 [00246] Arabidopsis thaliana PDAT can use different phospholipids having an acyl group of 10 to 22 carbon chain length in either sn-position as an acyl donor (Stahl U et al., (2004) Cloning and functional characterization of a phospholipid: diacylglyceryl acyltransferase from Arabidopsis. Plant Physiol 135 (3): 1324 to 1335). However, the acyl group at the sn-2 position of phosphatidylcholine is used three times the sn-1 position. The highest activity is in the case of acyl groups with multiple double bonds, epoxy or hydroxy groups. Among those tested, the enzyme activity was highest for ricinoleoyl. The 18: 0 and 22: 1 acyl groups gave the lowest enzyme activity. Among the different phospholipid species, the higher activity than in the case of phosphatidic acid or phosphatidyl choline is that of phosphatidyl ethanolamine.

[00247] PDAT活性はトウゴマの種子マイクロソーム分画で検出された。放射標識リシノレオイルおよびベルノロイル(vernoloyl)基はホスファチジルコリンからDAGに効果的に移されて、トリアシルグリセロールを形成する(Dahlqvist Aら、(2000) Phospholipid: diacylglycerol acyltransferase: an enzyme that catalyzes the acyl-CoA-independent formation of triacylglycerol in yeast and plants. Proc Natl Acad Sci USA 97(12): 6487-6492)。 [00247] PDAT activity was detected in the seed microsome fraction of castor bean. Radiolabeled ricinoleoyl and vernoloyl groups are effectively transferred from phosphatidylcholine to DAG to form triacylglycerols (Dahlqvist A et al., (2000) Phospholipid: diacylglycerol acyltransferase: an enzyme that catalyzes the acyl-CoA-independent Formation of triacylglycerol in yeast and plants. Proc Natl Acad Sci USA 97 (12): 6487-6492).

[00248] 他の実施形態では、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼはリン脂質:ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ(PDAT)である。一部の実施形態では、PDATはArabidopsis thaliana由来であるである(遺伝子ID AT5G13640)。一部の実施形態では、PDATはRicinus communis由来である。一部の実施形態では、PDATはSaccharomyces cerevisiae由来のLRO1である(YNR008w)。一部の実施形態では、PDATはYarrowia lipolytica由来のYALI0E16797gである。一部の実施形態では、PDATはCandida albicans由来のCaO19.13439である。一部の実施形態では、PDATはCandida tropicalis由来のCTRG_04390である。 [00248] In another embodiment, the diacylglycerol acyltransferase is phospholipid: diacylglycerol acyltransferase (PDAT). In some embodiments, the PDAT is from Arabidopsis thaliana (Gene ID AT5G13640). In some embodiments, the PDAT is from Ricinus communis. In some embodiments, the PDAT is LRO1 from Saccharomyces cerevisiae (YNR008w). In some embodiments, the PDAT is YALI0E16797g from Yarrowia lipolytica. In some embodiments, the PDAT is CaO 19.13439 from Candida albicans. In some embodiments, the PDAT is CTRG_04390 from Candida tropicalis.

[00249] 一部の実施形態では、グリセロール−3−リン酸アシルトランスフェラーゼ(GPAT)、リゾホスファチジル酸アシルトランスフェラーゼ(LPAAT)、グリセロールリン脂質アシルトランスフェラーゼ(GPLAT)および/またはジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ(DGAT)をコードする組換え微生物の1つまたは複数の遺伝子は欠落しているまたは下方調節されており、1つまたは複数の異種GPAT、LPAAT、GPLAT、またはDGATバリアントで置き換えられている。一部の実施形態では、1つまたは複数のアシルトランスフェラーゼバリアントは、表3cから選択される1つまたは複数の異種アシルトランスフェラーゼに由来している。一部の実施形態では、組換え微生物は、Y. lipolytica YALI0C00209g、Y. lipolytica YALI0E18964g、Y. lipolytica YALI0F19514g、Y. lipolytica YALI0C14014g、Y. lipolytica YALI0E16797g、Y. lipolytica YALI0E32769g、and Y. lipolytica YALI0D07986g、S. cerevisiae YBL011w、S. cerevisiae YDL052c、S. cerevisiae YOR175C、S. cerevisiae YPR139C、S. cerevisiae YNR008wおよびS. cerevisiae YOR245cならびにCandida I503_02577、Candida CTRG_02630、Candida CaO19.250、Candida CaO19.7881、Candida CTRG_02437、Candida CaO19.1881、Candida CaO19.9437、Candida CTRG_01687、Candida CaO19.1043、Candida CaO19.8645、Candida CTRG_04750、Candida CaO19.13439、Candida CTRG_04390、Candida CaO19.6941、Candida CaO19.14203およびCandida CTRG_06209からなる群から選択される1つまたは複数の内在性アシルトランスフェラーゼ酵素の欠落、破壊、突然変異、および/またはその活性の低減を含む。 [00249] In some embodiments, glycerol-3-phosphate acyltransferase (GPAT), lysophosphatidyl acid acyltransferase (LPAAT), glycerol phospholipid acyltransferase (GPLAT) and / or diacylglycerol acyltransferase (DGAT) One or more genes of the encoding recombinant microorganism are missing or down-regulated and replaced by one or more heterologous GPAT, LPAAT, GPLAT, or DGAT variants. In some embodiments, one or more acyltransferase variants are derived from one or more heterologous acyltransferases selected from Table 3c. In some embodiments, the recombinant microorganism is Y.1. lipolytica YALI0 C00209 g, Y. lipolytica YALI 0 E 18964 g, Y. lipolytica YALI 0 F 19514 g, Y. lipolytica YALI 0 C 14014 g, Y. lipolytica YALI 0 E 16 797 g, Y. lipolytica YALI 0 E 327 69 g, and Y. lipolytica YALI 0 D 0 79 86 g, S. S. cerevisiae YBL011 w, S.I. S. cerevisiae YDL052 c, S.I. S. cerevisiae YOR 175 C, S.I. S. cerevisiae YPR139C, S.I. S. cerevisiae YNR 008 w and S. C.cerevisiae YOR245c and Candida I503_02577, Candida CTRG_02630, Candida CaO19.250, Candida CaO19.7881, Candida CTRG_02437, Candida CaO19.1881, Candida CaR1 9.9437, Candida CaO19. .13439, Candida CTRG_04390, Candida CaO 19.6941, Candida CaO 19.14203 and Candida CTRG_06209; Including deletion, disruption, mutation, and / or reduction of the activity of one or more endogenous acyltransferase enzymes.

[00250]
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脂質結合タンパク質
[00251] 本開示は、細胞膜の間をステロイド、リン脂質およびガングリオシドを移動させることが可能であるタンパク質を説明する。
Lipid binding protein
[00251] The present disclosure describes proteins that are capable of moving steroids, phospholipids and gangliosides between cell membranes.

[00252] ステロールキャリアタンパク質は非特異的脂質輸送タンパク質としても知られている。これらのタンパク質は植物非特異的脂質輸送タンパク質とは異なっているが、構造的にはThermus thermophilus由来の未知の機能の小タンパク質に類似している。ヒトステロールキャリアタンパク質2(SCP2)は、コレステロールおよび種々の他の脂質の細胞内輸送に関与していると考えられている塩基性タンパク質である。 [00252] Sterol carrier proteins are also known as nonspecific lipid transfer proteins. These proteins are different from plant non-specific lipid transfer proteins, but are structurally similar to small proteins of unknown function derived from Thermus thermophilus. Human sterol carrier protein 2 (SCP2) is a basic protein believed to be involved in the intracellular transport of cholesterol and various other lipids.

[00253] SCP−2は、SCP−X、SCP−2、17β−ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼIV、ストマチン、UNC−24、およびメタロβ−ラクタマーゼ(lactomase)を含むSCP−2遺伝子ファミリーに属し、脊椎動物、昆虫、植物、酵母、細菌および真菌を含む多くの種で同定されている。 [00253] SCP-2 belongs to the SCP-2 gene family including SCP-X, SCP-2, 17β-hydroxysteroid dehydrogenase IV, stomatin, UNC-24, and metallo β-lactamase (vertebrate); It has been identified in many species, including insects, plants, yeast, bacteria and fungi.

[00254] ステロールキャリアタンパク質は主に、脊椎動物および昆虫での幅広いコレステロール/脂質関連機能と関係があるとされてきた。最近の研究では、SCP−2がコレステロール/脂質結合活性を有することが実証されている。SCP−2はコレステロール、パルミチン酸、脂肪アシルCoA、酸性リン脂質および胆汁酸塩に結合することが可能である。コレステロールへのSCP−2の結合親和性は脂質の中ではもっとも強力である。 [00254] Sterol carrier proteins have been implicated primarily in a wide range of cholesterol / lipid related functions in vertebrates and insects. Recent studies have demonstrated that SCP-2 has cholesterol / lipid binding activity. SCP-2 is capable of binding to cholesterol, palmitic acid, fatty acyl CoA, acidic phospholipids and bile salts. The binding affinity of SCP-2 to cholesterol is most potent among lipids.

[00255] SCP2は、ステロールに結合するその能力ならびにペルオキシソーム、ミトコンドリア、小胞体、およびサイトゾルなどの複数のオルガネラへのその局在化のために可溶性ステロールキャリアであると考えられている。 [00255] SCP2 is believed to be a soluble sterol carrier because of its ability to bind sterols and its localization to multiple organelles such as peroxisomes, mitochondria, endoplasmic reticulum, and cytosol.

[00256] 細胞内脂質循環および代謝でのステロールキャリアタンパク質−2(SCP-2)の複数の作用はその遺伝子およびタンパク質構造に起源をもつ。SCP−x/pro−SCP−2遺伝子は、15kDa pro−SCP−2(酵素活性なし)および58kDa SCP−x(3−ケトアシルCoAチオラーゼ)をコードする別々の開始部位を有する融合遺伝子である。両方のタンパク質が同一のcDNAおよびそのC終端に13kDa SCP−2のアミノ酸配列を共有する。細胞13kDa SCP−2は、15kDa pro−SCP−2の完全な翻訳後切断からおよび58kDa SCP−xの部分的な翻訳後切断から出ている。SCP−2の推定生理的機能は、in vitroでの、トランスフェクトした細胞での、および遺伝子操作された動物での、膜間脂質移動の増強(例えば、コレステロール、リン脂質)および脂肪アシルCoAアシル基転移(コレステロールエステル、ホスファチジン酸)に関与する酵素の活性化に基づいて提唱されてきた。少なくとも4つの重要なSCP−2構造ドメインが同定され、特定の機能と関連付けられてきた。第1に、58kDa SCP−xに存在する46kDa N終端プレ配列は分岐鎖アシルCoAに対して特異的な3−ケトアシルCoAチオラーゼである。第2に、15kDa pro−SCP−2のN終端20アミノ酸プレ配列はSCP−2の二次および三次構造を劇的に調節し、ならびにC終端ペルオキシソームターゲティング配列にコードされるその細胞内ターゲティングを強める。第3に、N終端32アミノ酸は両親媒性のαヘリックス領域を形成し、そのうちの一面は膜結合ドメインを表す。両親媒性へリックスの一面での正電荷アミノ酸残基によりSCP−2はアニオン性リン脂質を含有する膜表面に結合することができる。第4に、N終端両親媒性αヘリックスの疎水性表面は、β鎖4、5およびヘリックスDと共に、複数のタイプの脂質(例えば、脂肪酸、脂肪アシルCoA、コレステロール、リン脂質、イソプレノイド)を収容することができるリガンド結合空洞を形成する(Stolowich NJら、(2002年)Sterol carrier protein-2: structure reveals function. Cell Mol Life Sci 59(2): 193〜212頁)。 [00256] Multiple actions of sterol carrier protein-2 (SCP-2) in intracellular lipid circulation and metabolism originate in its gene and protein structure. The SCP-x / pro-SCP-2 gene is a fusion gene with separate initiation sites encoding 15 kDa pro-SCP-2 (without enzyme activity) and 58 kDa SCP-x (3-ketoacyl CoA thiolase). Both proteins share the same cDNA and an amino acid sequence of the 13 kDa SCP-2 at its C-terminus. The cell 13 kDa SCP-2 emerges from the complete posttranslational cleavage of 15 kDa pro-SCP-2 and from the partial post translational cleavage of 58 kDa SCP-x. The putative physiological functions of SCP-2 are enhancement of intermembrane lipid transfer (eg cholesterol, phospholipids) and fatty acyl CoA acyl in vitro, in transfected cells and in genetically engineered animals It has been proposed based on the activation of enzymes involved in group transfer (cholesterol ester, phosphatidic acid). At least four important SCP-2 structural domains have been identified and associated with specific functions. First, the 46 kDa N-terminal presequence present at 58 kDa SCP-x is a 3-ketoacyl CoA thiolase specific for branched chain acyl CoA. Second, the N-terminal 20 amino acid presequence of 15 kDa pro-SCP-2 dramatically modulates the secondary and tertiary structure of SCP-2 and enhances its intracellular targeting encoded by the C-terminal peroxisomal targeting sequence . Third, the N-terminal 32 amino acids form an amphipathic alpha-helical region, one of which represents the membrane bound domain. The positively charged amino acid residue on one side of the amphiphilic helix allows SCP-2 to bind to the membrane surface containing anionic phospholipids. Fourth, the hydrophobic surface of the N-terminal amphipathic alpha-helix accommodates multiple types of lipids (eg, fatty acids, fatty acyl CoAs, cholesterol, phospholipids, isoprenoids), along with beta strands 4, 5 and helix D (Stolowich NJ et al. (2002) Sterol carrier protein-2: structure revels function. Cell Mol Life Sci 59 (2): 193-212).

[00257] 一実施形態では、脂質結合タンパク質はステロールキャリアタンパク質である。別の実施形態では、ステロールキャリアタンパク質はHomo sapiens由来のステロールキャリアタンパク質−2(SCP-2)である(NP_002970)。別の実施形態では、ステロールキャリアタンパク質はYarrowia lipolytica由来のステロールキャリアタンパク質−2(SCP-2)である(YALI0E01298- CAG78989.1-SCP2)。別の実施形態では、ステロールキャリアタンパク質はCandida tropicalis由来のステロールキャリアタンパク質である(CTRG_02171- EER33353.1)。 [00257] In one embodiment, the lipid binding protein is a sterol carrier protein. In another embodiment, the sterol carrier protein is Sterol carrier protein-2 (SCP-2) from Homo sapiens (NP_002970). In another embodiment, the sterol carrier protein is sterol carrier protein-2 (SCP-2) from Yarrowia lipolytica (YALI0E01298-CAG78989.1-SCP2). In another embodiment, the sterol carrier protein is a sterol carrier protein from Candida tropicalis (CTRG — 02171-EER 33353.1).

脂肪酸シンターゼ複合体
[00258] 本開示は脂肪酸における炭素鎖の伸長を触媒する酵素を説明する。
Fatty acid synthase complex
[00258] The present disclosure describes enzymes that catalyze carbon chain elongation in fatty acids.

[00259] 一部の実施形態では、脂肪酸シンターゼ複合体を使用して、脂肪酸における炭素鎖の開始および伸張を触媒する。「脂肪酸シンターゼ複合体」とは、脂肪酸における炭素鎖の開始および伸張を触媒する一群の酵素のことである。ACPは脂肪酸シンターゼ(FAS)経路中の酵素と共に、生成される脂肪酸の長さ、飽和度、および分岐を制御する。この経路での段階は、脂肪酸生合成(fab)およびアセチルCoAカルボキシラーゼ(acc)遺伝子ファミリーの酵素により触媒される。所望の産物に応じて、これらの遺伝子のうちの1つまたは複数が減弱される、発現されるまたは過剰発現されることが可能である。例示的な実施形態では、これらの遺伝子のうちの1つまたは複数が減弱される、欠失される、破壊されるおよび/または突然変異される。 [00259] In some embodiments, fatty acid synthase complexes are used to catalyze the initiation and elongation of carbon chains in fatty acids. "Fatty acid synthase complex" refers to a group of enzymes that catalyze the initiation and elongation of carbon chains in fatty acids. ACP, along with enzymes in the fatty acid synthase (FAS) pathway, control the length, saturation and branching of the fatty acids produced. The steps in this pathway are catalyzed by fatty acid biosynthesis (fab) and enzymes of the acetyl CoA carboxylase (acc) gene family. Depending on the desired product, one or more of these genes can be attenuated, expressed or overexpressed. In an exemplary embodiment, one or more of these genes are attenuated, deleted, disrupted and / or mutated.

[00260] 脂肪酸シンターゼには2つの主要なクラスがある。I型(FASI)系は単一の大きな多機能性ポリペプチドを利用し哺乳動物にも真菌にも共通である(が、真菌および哺乳動物シンターゼの構造配置は異なる)。I型FAS系はCMNグループの細菌(コリネバクテリウム、マイコバクテリア、およびノカルジア)にも見つかる。II型FAS(FASII)は、脂肪酸合成のための別々の単機能酵素の使用を特徴とし、古細菌および細菌で見つかる。 [00260] There are two major classes of fatty acid synthases. The Type I (FASI) system utilizes a single large multifunctional polypeptide and is common to both mammals and fungi (but differs in the structural arrangement of fungal and mammalian synthases). Type I FAS systems are also found in the CMN group of bacteria (Corynebacterium, Mycobacteria, and Nocardia). Type II FAS (FAS II) is characterized by the use of separate monofunctional enzymes for fatty acid synthesis and is found in archaebacteria and bacteria.

[00261] FASI多酵素ポリペプチドおよびFASII酵素のドメインは大部分が保存されているので、FASIおよびFASII伸張および縮小の機構は実質的に類似している。 [00261] Because the domains of FASI multienzyme polypeptide and FASII enzyme are largely conserved, the mechanisms of FASI and FASII extension and contraction are substantially similar.

[00262] 脂肪酸は、アシルCoAおよびマロニルCoAからの一連の脱炭酸性クライゼン縮合反応により合成される。この経路の段階は、脂肪酸生合成(fab)およびアセチルCoAカルボキシラーゼ(acc)遺伝子ファミリーの酵素により触媒される。この経路の説明では、例えば、Heathら、Prog. Lipid Res. 40:467, 2001年を参照されたい。この文献は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。理論により限定されることなく、細菌ではアセチルCoAはアセチルCoAカルボキシラーゼ(Acc、4つの別々の遺伝子によりコードされる多サブユニット酵素、accABCD)によりカルボキシル化されて、マロニルCoAを形成する。酵母では、アセチルCoAはACC1およびACC2によりコードされるアセチルCoAカルボキシラーゼの酵母等価物によりカルボキシル化される。細菌では、マロン酸基はマロニルCoA:ACPトランスアシラーゼ(FabD)によりACPに移されてマロニルACPを形成する。酵母では、マロニルパルミチルトランスフェラーゼドメインはマロニルCoAからFAS複合体のACPドメインにマロニルを付加する。次に、縮合反応が起こり、マロニルACPはアシルCoAと混合して、βケトアシルACPが得られる。このようにして、炭化水素基質は2炭素伸張される。 [00262] Fatty acids are synthesized by a series of decarboxylative Claisen condensation reactions from acyl-CoA and malonyl-CoA. The steps of this pathway are catalyzed by fatty acid biosynthesis (fab) and enzymes of the acetyl CoA carboxylase (acc) gene family. See, for example, Heath et al., Prog. Lipid Res. 40: 467, 2001, for a description of this pathway. This document is incorporated herein by reference in its entirety. Without being limited by theory, in bacteria acetyl-CoA is carboxylated with acetyl-CoA carboxylase (Acc, a multi-subunit enzyme encoded by four separate genes, accABCD) to form malonyl-CoA. In yeast, acetyl CoA is carboxylated by the yeast equivalent of acetyl CoA carboxylase encoded by ACC1 and ACC2. In bacteria, the malonic acid group is transferred to ACP by malonyl CoA: ACP transacylase (FabD) to form malonyl ACP. In yeast, the malonyl palmityl transferase domain adds malonyl from malonyl CoA to the ACP domain of the FAS complex. A condensation reaction then takes place, and malonyl ACP is mixed with acyl CoA to obtain β-ketoacyl ACP. In this way, the hydrocarbon substrate is stretched by 2 carbons.

[00263] 伸張に続いて、βケト基は、ケト還元酵素(KR)、デヒドラターゼ(DH)、およびエノール還元酵素(ER)の連続作用により完全飽和炭素鎖に還元される。伸張された脂肪酸鎖は、ACPのホスホパンテテイン接合団に共有結合したままこれらの活性部位間を運ばれる。第1に、βケトアシルACPはNADPHにより還元されてβヒドロキシアシルACPを形成する。細菌では、この段階はβケトアシルACP還元酵素(FabG)により触媒される。等価な酵母反応はFASのケト還元酵素(KR)ドメインにより触媒される。次に、βヒドロキシアシルACPは脱水されてトランス−2−エノイルACPを形成し、これは細菌ではβヒドロキシアシルACPデヒドラターゼ/イソメラーゼ(FabA)もしくはβヒドロキシアシルACPデヒドラターゼ(FabZ)のいずれかまたは酵母ではFASのデヒドラターゼ(DH)ドメインにより触媒される。細菌ではNADPH依存性トランス−2−エノイルACP還元酵素I、II、またはIII(それぞれ、FabI、FabK、およびFabL)および酵母ではFASのエノール還元酵素(ER)ドメインがトランス−2−エノイルACPを還元してアシルACPを形成する。次に続くサイクルは、βケトアシルACPシンターゼIまたはβケトアシルACPシンターゼII(細菌では、それぞれFabBおよびFabF、または酵母ではベータケトアシルシンターゼ(KS)ドメイン)によるマロニルACPとアシルACPの縮合により開始される。 [00263] Following elongation, the β-keto group is reduced to a fully saturated carbon chain by the sequential action of ketoreductase (KR), dehydratase (DH), and enol reductase (ER). The extended fatty acid chain is carried between these active sites while remaining covalently linked to the phosphopantetheine conjugate of ACP. First, β-ketoacyl ACPs are reduced by NADPH to form β-hydroxyacyl ACPs. In bacteria, this step is catalyzed by β-ketoacyl ACP reductase (FabG). The equivalent yeast reaction is catalyzed by the ketoreductase (KR) domain of FAS. Next, β-hydroxyacyl ACP is dehydrated to form trans-2-enoyl ACP, which in bacteria is either β-hydroxyacyl ACP dehydratase / isomerase (FabA) or β-hydroxyacyl ACP dehydratase (FabZ) or in yeast It is catalyzed by the dehydratase (DH) domain of FAS. NADPH-dependent trans-2-enoyl ACP reductase I, II or III in bacteria (FabI, FabK and Fab L respectively) and FAS enol reductase (ER) domain in yeast reduce trans-2-enoyl ACP To form an acyl ACP. The following cycle is initiated by condensation of malonyl ACP and acyl ACP by β-ketoacyl ACP synthase I or β-ketoacyl ACP synthase II (FabB and FabF in bacteria, respectively, or beta-ketoacyl synthase (KS) domain in yeast) .

[00264] 一部の実施形態では、脂肪酸シンターゼ複合体を使用すれば、脂肪アシルACPの、基質と比べて2炭素伸張した対応する脂肪アシルACPへの伸長を触媒することが可能である。 [00264] In some embodiments, fatty acid synthase complexes can be used to catalyze the extension of fatty acyl ACPs into corresponding fatty acyl ACPs that are two carbons stretched relative to the substrate.

[00265] 一部の実施形態では、アセチルCoAカルボキシラーゼはACC1である。ある特定の実施形態では、アセチルCoAカルボキシラーゼはSaccharomyces cerevisiae由来のYNR016Cである。ある特定の実施形態では、アセチルCoAカルボキシラーゼはYarrowia lipolytica由来のYALI0C11407gである。ある特定の実施形態では、アセチルCoAカルボキシラーゼはCandida albicans由来のCaO19.7466である。ある特定の実施形態では、アセチルCoAカルボキシラーゼはCandida tropicalis由来のCTRG_01007である。一部の実施形態では、脂肪酸シンターゼ、βサブユニットはFAS1である。ある特定の実施形態では、脂肪酸シンターゼ、βサブユニットはSaccharomyces cerevisiae由来のYKL182Wである。ある特定の実施形態では、脂肪酸シンターゼ、βサブユニットはYarrowia lipolytica由来のYALI0B15059gである。ある特定の実施形態では、脂肪酸シンターゼ、βサブユニットはCandida albicans由来のCaO19.979である。ある特定の実施形態では、脂肪酸シンターゼ、βサブユニットはCandida albicans由来のCaO19.8594である。ある特定の実施形態では、脂肪酸シンターゼ、βサブユニットはCandida tropicalis由来のCTRG_05241である。一部の実施形態では、脂肪酸シンターゼ、αサブユニットはFAS2である。ある特定の実施形態では、脂肪酸シンターゼ、αサブユニットはSaccharomyces cerevisiae由来のS000006152である。ある特定の実施形態では、脂肪酸シンターゼ、αサブユニットはYarrowia lipolytica由来のYALI0B19382gである。ある特定の実施形態では、脂肪酸シンターゼ、αサブユニットはCandida albicans由来のCaO19.13370−72である。ある特定の実施形態では、脂肪酸シンターゼ、αサブユニットはCandida albicans由来のCaO19.5949−51である。ある特定の実施形態では、脂肪酸シンターゼ、αサブユニットはCandida tropicalis由来のCTRG_02501である。 [00265] In some embodiments, the acetyl CoA carboxylase is ACC1. In certain embodiments, the acetyl CoA carboxylase is YNR016C from Saccharomyces cerevisiae. In certain embodiments, the acetyl CoA carboxylase is YALI 0 C 11407 g from Yarrowia lipolytica. In certain embodiments, the acetyl CoA carboxylase is CaO 19.7466 from Candida albicans. In certain embodiments, the acetyl CoA carboxylase is CTRG — 01007 from Candida tropicalis. In some embodiments, the fatty acid synthase, beta subunit is FAS1. In a particular embodiment, the fatty acid synthase, β subunit is YKL182W from Saccharomyces cerevisiae. In certain embodiments, the fatty acid synthase, β subunit is YALI 0 B 15059 g from Yarrowia lipolytica. In certain embodiments, the fatty acid synthase, β subunit, is CaO 19.979 from Candida albicans. In certain embodiments, the fatty acid synthase, β subunit, is CaO 19.8594 from Candida albicans. In certain embodiments, the fatty acid synthase, beta subunit, is CTRG — 05241 from Candida tropicalis. In some embodiments, the fatty acid synthase, alpha subunit is FAS2. In certain embodiments, the fatty acid synthase, alpha subunit, is S000006152 from Saccharomyces cerevisiae. In certain embodiments, the fatty acid synthase, alpha subunit is YALI 0 B 19382 g from Yarrowia lipolytica. In certain embodiments, the fatty acid synthase, alpha subunit is CaO19.13370-72 from Candida albicans. In certain embodiments, the fatty acid synthase, alpha subunit is CaO 19.5949-51 from Candida albicans. In certain embodiments, the fatty acid synthase, alpha subunit, is CTRG_02501 from Candida tropicalis.

ペントースリン酸経路
[00266] ペントースリン酸経路(PPP)は、真核細胞の細胞質に位置している炭水化物代謝の中心的および広く保存された代謝経路である。この経路は、巨大分子の生合成のための前駆体の生成およびNADPHの形態での還元当量の生成という2つの主要な機能を果たす。したがって、これら2つの役割はPPPの2つの主要なフェーズに反映されており:「酸化フェーズ」では、グルコース6リン酸(G6P)は、NADPHの生成と共にG6Pを6−ホスホD−グルコノ−1,5−ラクトンに変換するグルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼ(ZWF1);6−ホスホD−グルコノ−1,5−ラクトンをD−グルコン酸6−リン酸に変換する6−ホスホグルコノラクトナーゼ(SOL3、SOL40);NADPHの生成と共にD−グルコン酸6−リン酸をRu5Pに変換する6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼ(GND1、GND2)の連続作用を通じてリブロース5−リン酸(Ru5P)に変換される。「非酸化フェーズ」は、Ru5Pのリボース5−リン酸(R5P)への異性化、Ru5Pのキシルロース5−リン酸(X5P)へのエピマー化、ならびにトランスケトラーゼ(TKL1、TKL2)およびトランスアルドラーゼ(TAL1、NQM1)の作用を通じて、ペントースリン酸をフルクトース6リン酸(F6P)およびグリセルアルデヒド3リン酸(GAP)、これは両方とも解糖中間体である、およびエリトロース4−リン酸(E4P)に相互変換することが可能な一連の炭素骨格移動を実行する。非酸化フェーズの正味の効果は、巨大分子の生合成に必要なペントースとエネルギー管理に必要なヘキソースの間に平衡状態を生み出して、糖の2つのプールを容易に相互変換させることである。
Pentose phosphate pathway
[00266] The pentose phosphate pathway (PPP) is a central and widely conserved metabolic pathway for carbohydrate metabolism located in the cytoplasm of eukaryotic cells. This pathway serves two major functions: the generation of precursors for the biosynthesis of macromolecules and the generation of reducing equivalents in the form of NADPH. Thus, these two roles are reflected in the two major phases of PPP: in the "oxidation phase", glucose 6-phosphate (G6P), along with the formation of NADPH, 6-phospho D-glucono-1, Glucose-6-phosphate dehydrogenase (ZWF1) which converts to 5-lactone; 6-phosphogluconolactonase (SOL3 which converts 6-phospho D-glucono-1,5-lactone to D-gluconic acid 6-phosphate SOL 40); is converted to ribulose 5-phosphate (Ru5P) through the sequential action of 6-phosphogluconate dehydrogenase (GND1, GND2) which converts D-gluconate 6-phosphate to Ru5P with the formation of NADPH. The “non-oxidation phase” involves the isomerization of Ru5P to ribose 5-phosphate (R5P), the epimerization of Ru5P to xylulose 5-phosphate (X5P), and transketolases (TKL1, TKL2) and transaldolase (transaldolase) Through the action of TAL1, NQM1), pentose phosphate is converted to fructose 6 phosphate (F6P) and glyceraldehyde 3 phosphate (GAP), both of which are glycolytic intermediates, and to erythrose 4-phosphate (E4P) Perform a series of carbon framework transfers that can be interconverted. The net effect of the non-oxidative phase is to easily interconvert the two pools of sugars, creating an equilibrium between the pentoses required for macromolecule biosynthesis and the hexoses required for energy management.

[00267] 酸化ブランチは正常な細胞状態下では大部分が不可逆であると考えられており、非酸化ブランチは可逆的である。PPPは、いくつかの炭素原子が解糖に再利用されるので単純な線形経路ではない。さらに、酵素トランスケトラーゼはこの経路において2つの異なる反応を触媒し、これらの反応の基質が互いに競合的阻害剤になる。PPPは3つの主要産物:酸化フェーズで生成され、生合成経路でおよび細胞の酸化レベルの維持に必要であるNADPHの形態での還元当量;すべての核酸の生合成のためのR5P;ならびに3つの芳香族アミノ酸の生合成のためのE4P、を有する。生理状態が異なれば異なる様式でのこの生化学的ネットワークの作用を必要とする:反応器内での培養成長中などの活発に成長している細胞では、この経路は十分な量の3つの産物全てを生成しなければならない。なぜならば、新しい細胞の構築にはすべてが必要となるからである。ストレス状態下では、成長は遅くなり、かなりの需要がある唯一の産物はNADPHである。 [00267] Oxidative branches are considered to be largely irreversible under normal cellular conditions, and non-oxidative branches are reversible. PPP is not a simple linear path as some carbon atoms are recycled to glycolysis. Furthermore, the enzyme transketolase catalyzes two different reactions in this pathway, and the substrates of these reactions become competitive inhibitors of one another. PPP is three major products: reducing equivalents in the form of the NADPH, which are produced in the oxidation phase and are required in the biosynthetic pathway and for the maintenance of cellular oxidation levels; R5P for the biosynthesis of all nucleic acids; E4P for biosynthesis of aromatic amino acids. Different physiological states require the action of this biochemical network in different ways: in actively growing cells, such as during culture growth in a reactor, this pathway is sufficient for three products You have to generate everything. Because everything is needed to construct new cells. Under stress conditions, growth is slowed and the only product with considerable demand is NADPH.

1つまたは複数の補酵素のレベルを増加させるために発現させる酵素
[00268] ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD、NAD+およびNADHを含む)およびニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸(NADP、NADP+およびNADPHを含む)は、エネルギー代謝、ミトコンドリア機能、カルシウム恒常性、抗酸化性/酸化ストレスの発生、遺伝子発現、免疫機能、老化、および細胞死を含む、種々の生物学的過程の基本的な共通媒介物に属する:NADはエネルギー代謝およびミトコンドリア機能を媒介する;NADPHは細胞抗酸化性系の重要な成分である;ミトコンドリアからのNADH依存性反応性酸素種(ROS)生成およびNADPHオキシダーゼ依存性ROS生成はROS生成の2つの極めて重要な機構である;NADおよびNADPから生成される環状ADPリボースおよびいくつかの他の分子はカルシウム恒常性を媒介し得る;NADおよびNADPは、ミトコンドリア透過性移行、エネルギー状態、ポリ(ADPリボース)ポリメラーゼ−1、およびアポトーシス誘発因子などの、細胞死における複数の重要な要因を調節する;ならびにNADおよびNADPは、酸化ストレスおよびミトコンドリア活性などの老化に影響する要因に大きな影響を与え、NAD依存性サーチュインも老化過程を媒介する。さらに、還元ニコチンアミドコファクター(NAD(P)H)のインサイチュ再生は組換え微生物での多くの重要な化学物質の実際的合成に必要である。
An enzyme that is expressed to increase the level of one or more coenzymes
[00268] Nicotinamide adenine dinucleotide (including NAD, NAD + and NADH) and nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (including NADP, NADP + and NADPH) have energy metabolism, mitochondrial function, calcium homeostasis, antioxidant property / It belongs to the basic common mediators of various biological processes, including the development of oxidative stress, gene expression, immune function, senescence, and cell death: NAD mediates energy metabolism and mitochondrial function; NADH-dependent reactive oxygen species (ROS) generation from mitochondria and NADPH oxidase-dependent ROS generation are two crucial mechanisms of ROS generation; generated from NAD and NADP Cyclic ADP-ribose and some other molecules NAD and NADP regulate multiple key factors in cell death such as mitochondrial permeability transition, energy status, poly (ADP-ribose) polymerase-1, and apoptosis inducer; and NAD and NADP Significantly affect factors affecting aging such as oxidative stress and mitochondrial activity, and NAD-dependent sirtuins also mediate the aging process. Furthermore, in situ regeneration of reduced nicotinamide cofactor (NAD (P) H) is necessary for the practical synthesis of many important chemicals in recombinant microorganisms.

[00269] 本開示は所与の基質の酸化および還元ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドまたは還元ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸(NAD(P)H)の同時生成を触媒する酵素を説明する。NADPおよびNADPHのプールの維持にはいくつかの酵素成分が関与している。NADキナーゼ(NADK)はNADPへのNADの直接リン酸化を触媒し、したがって、細胞NADPプールの生成に寄与している(Pollak Nら、(2007年)The power to reduce: pyridine nucleotides-small molecules with a multitude of functions. Biochem. J. 402: 205〜218頁; Agledal Lら、(2010年)The phosphate makes a difference: cellular functions of NADP. Redox Rep. 15: 2〜10頁)。一方、明期間の光合成細胞中のフェレドキシンNADP還元酵素(FNR)はNADPHの主要源と認識されている。しかし、光合成の暗期間の非光合成細胞では、NADPHの形態での還元力(power reduction)を生み出すことができる主酵素は以下の通りである:グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼ(G6PDH、EC1.1.1.49)および6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼ(6PGDH、EC1.1.1.44)(両方ともペントースリン酸経路に属する)、NADPイソクエン酸デヒドロゲナーゼ(NADP−ICDH、EC1.1.1.42)およびNAD−またはNADPリンゴ酸酵素(NADP−ME、EC1.1.1.40)、これはNAD−またはNADPリンゴ酸デヒドロゲナーゼとしても知られる。 [00269] The present disclosure describes enzymes that catalyze the simultaneous formation of oxidized and reduced nicotinamide adenine dinucleotide or reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NAD (P) H) for a given substrate. Several enzyme components are involved in the maintenance of the NADP and NADPH pools. NAD kinase (NADK) catalyzes the direct phosphorylation of NAD to NADP and thus contributes to the generation of cellular NADP pool (Pollak N et al. (2007) The power to reduce: pyridine nucleotides-small molecules with Biochem. J. 402: pp. 205-218; Anglel L et al. (2010) The phosphate makes a difference: cellular functions of NADP. Redox Rep. 15: 2-10). On the other hand, ferredoxin NADP reductase (FNR) in photosynthetic cells in bright period is recognized as a major source of NADPH. However, in non-photosynthetic cells during the dark period of photosynthesis, the main enzymes capable of producing a power reduction in the form of NADPH are: glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6 PDH, EC 1.1. 1.1.49) and 6-phosphogluconate dehydrogenase (6PGDH, EC 1.1.1.44) (both belong to the pentose phosphate pathway), NADP isocitrate dehydrogenase (NADP-ICDH, EC 1.1.1.42) And NAD- or NADP malate enzyme (NADP-ME, EC 1.1.1.40), also known as NAD- or NADP malate dehydrogenase.

[00270] Saccharomyces cerevisiaeでは、種々のNAD/NADP種の相互変換性は細胞の酸化還元バランスを維持するのに最重要であり、この酸化還元バランスが今度は成長効率および代謝物排出を決定する(Marres CAら、(1991年)Isolation and inactivation of the nuclear gene encoding the rotenone-insensitive internal NADH: ubiquinone oxidoreductase of mitochondria from Saccharomyces cerevisiae. Eur J Biochem 195(3): 857〜62頁)。種々のピリジンヌクレオチド、特にNADHはミトコンドリアの内膜を通過することができない。そうした理由で、NAD+と還元および/またはリン酸化誘導体のサイトゾルからミトコンドリアへのおよびその逆の直接横断交換は可能ではない。さらに、酵母はトランスヒドロゲナーゼをもたない。したがって、酵母はNAD+およびNADPHをNADP+およびNADHに直接変換することができない(Bruinenberg PM(1986年)The NADP(H) redox couple in yeast metabolism. Antonie Van Leeuwenhoek 52(5): 411〜29頁)。その結果、それぞれのオルガネラで必要とされるNAD+代謝物の入手可能性を保証するため、酵母は、種々の酵素反応を通じてあらゆるNAD+タイプを供給する独立したセットの相互交換反応を発達させてきた。 [00270] In Saccharomyces cerevisiae, the interconversion of various NAD / NADP species is paramount to maintain cellular redox balance, which in turn determines growth efficiency and metabolite output ( Marres CA et al., (1991) Isolation and inactivation of the nuclear gene encoding the rotenone-insensitive internal NADH: ubiquinone oxidoreductase of mitochondria from Saccharomyces cerevisiae. Eur J Biochem 195 (3): 857-62). Various pyridine nucleotides, in particular NADH, can not cross the inner membrane of mitochondria. For that reason, direct cross exchange of cytosol to mitochondria and vice versa of NAD + and reduced and / or phosphorylated derivatives is not possible. In addition, yeast does not have transhydrogenase. Thus, yeast can not convert NAD + and NADPH directly to NADP + and NADH (Bruinenberg PM (1986) The NADP (H) redox ox in couple metabolism. Antonie Van Leeuwenhoek 52 (5): 411-29). As a result, in order to ensure the availability of NAD + metabolites required by each organelle, yeast has developed an independent set of reciprocal exchange reactions that provide all the NAD + types through various enzymatic reactions.

[00271] 細胞質では、NAD+をリン酸化する2つのNADキナーゼが特徴付けられている。主要なサイトゾルNADキナーゼはUTR1によりコードされている(Kawai Sら、(2001) Molecular cloning and identification of UTR1 of a yeast Saccharomyces cerevisiae as a gene encoding an NAD kinase. FEMS Microbiol Lett 200(2): 181-184; Shi Fら、(2005) Identification of ATP-NADH kinase isozymes and their contribution to supply of NADP(H) in Saccharomyces cerevisiae. FEBS J 272(13): 3337-3349)。NAD+のリン酸化のための第2の、重要性では劣るNADキナーゼ、すなわち、YEF1も記載されておりUTR1の消失を補償することが示されている(Shiら、2005年)。ミトコンドリアPOS5とサイトゾルUTR1の両方が欠失すると酵母では致命的であり、YEF1はPOS5がまだ機能しているときだけ補償することができる。これらの所見は、酵母の主要NADHキナーゼ、すなわち、POS5およびUTR1が互いのそれぞれの活性の消失を部分的に補償することが可能であるという考えを支持している(Bieganowski Pら、(2006年)Synthetic lethal and biochemical analyses of NAD and NADH kinases in Saccharomyces cerevisiae establish separation of cellular functions. J Biol Chem 281(32): 22439〜22445頁)。UTR1とYEF1の両方がNADHキナーゼ活性を示し、さらにNADHをリン酸化する触媒能力を有する酵素のサイトゾルセットを提供することが明らかにされている。 [00271] In the cytoplasm, two NAD kinases that phosphorylate NAD + have been characterized. The major cytosolic NAD kinase is encoded by UTR1 (Kawai S et al., (2001) Molecular cloning and identification of UTR1 of a yeast Saccharomyces cerevisiae as a gene encoding an NAD kinase. F EMS Microbiol Lett 200 (2): 181- 184; Shi F et al. (2005) Identification of ATP-NADH kinase isozymes and their contribution to supply of NADP (H) in Saccharomyces cerevisiae. FEBS J 272 (13): 3337-3349). A second less important NAD kinase for phosphorylation of NAD +, YEF1, has also been described and shown to compensate for the loss of UTR1 (Shi et al., 2005). Deletion of both mitochondrial POS5 and cytosolic UTR1 is lethal in yeast and YEF1 can compensate only when POS5 is still functional. These findings support the notion that yeast's major NADH kinases, namely POS5 and UTR1, are able to partially compensate for each other's loss of activity (Bieganowski P et al., 2006 And J) Biol Chem 281 (32): 22439 to 22445) Synthetic lethal and biochemical analytes of NAD and NADH kinases in Saccharomyces cerevisiae establishment separation of cellular functions. It has been shown that both UTR1 and YEF1 exhibit NADH kinase activity and provide a cytosolic set of enzymes with catalytic ability to phosphorylate NADH.

[00272] 種々の酵素反応が、生合成経路および抗酸化剤機能に必要とされるNADPHのサイトゾルへの提供を説明することが明らかにされている。ALD6によりコードされるサイトゾルアセトアルデヒドデヒドロゲナーゼ(Meaden PGら、(1997年)The ALD6 gene of Saccharomyces cerevisiae encodes a cytosolic, Mg(2+)-activated acetaldehyde dehydrogenase. Yeast 13(14): 1319〜1327頁; Wang Xら、(1998年)Molecular cloning, characterization, and potential roles of cytosolic and mitochondrial aldehyde dehydrogenases in ethanol metabolism in Saccharomyces cerevisiae. J Bacteriol 180(4): 822〜830頁)およびβ−D−グルコース6リン酸を6−ホスホD−グルコノ−1,5−ラクトンに変換するペントースリン酸経路の第1段階を触媒するグルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼ(ZWF1)(Nogae I and Johnston M(1990年)Isolation and characterization of the ZWF1 gene of Saccharomyces cerevisiae, encoding glucose-6-phosphate dehydrogenase. Gene 96(2): 161〜169頁; Grabowska D and Chelstowska A(2003年)The ALD6 gene product is indispensable for providing NADPH in yeast cells lacking glucose-6-phosphate dehydrogenase activity. J Biol Chem 278(16): 13984〜13988頁; Minard KI and McAlister-Henn L(2001年)Antioxidant function of cytosolic sources of NADPH in yeast. Free Radic Biol Med 31(6): 832〜843頁)はNADPHの主要サプライヤーと見なされている。細胞質でNADPHを生成する第3の酵素はサイトゾルNADP依存性イソクエン酸デヒドロゲナーゼ(IDP2)である(Loftus TMら、(1994年)Isolation, characterization, and disruption of the yeast gene encoding cytosolic NADP-specific isocitrate dehydrogenase. Biochemistry 33(32): 9661〜9667頁; Contreras-Shannon Vら、(2005年)Kinetic properties and metabolic contributions of yeast mitochondrial and cytosolic NADP+-specific isocitrate dehydrogenases. J Biol Chem 280(6): 4469〜4475頁)。ZWF1はイソクエン酸デヒドロゲナーゼ(IDP2)およびアセトアルデヒド酸化還元酵素(ALD6)と重複する機能を有することが実証されており、関与する反応の1つが作動できない場合には、NADPHの欠損を補償することを示している(Minard KI and McAlister-Henn L(2005年)Sources of NADPH in yeast vary with carbon source. J Biol Chem 280(48): 39890〜39896頁)。 [00272] Various enzymatic reactions have been shown to explain the provision of NADPH to the cytosol required for biosynthetic pathways and antioxidant function. ALD6 encoded cytosolic acetaldehyde dehydrogenase (Meaden PG et al., (1997) The ALD6 gene of Saccharomyces cerevisiae encodes a cytosolic, Mg (2 +)-activated acetaldehyde dehydrogenase. Yeast 13 (14): 1319 to 1327; Wang X, et al. (1998) Molecular cloning, characterization, and potential roles of cytosolic and mitochondrial aldehydes in ethanol metabolism in Saccharomyces cerevisiae J. Bacteriol 180 (4): 822-830) and β-D-glucose 6 phosphate Glucose-6-phosphate dehydrogenase (ZWF1) (Nogae I and Johnston M (1990) Isolation and characterization of the catalysis catalyzes the first step of the pentose phosphate pathway converting to 6-phospho D-glucono-1,5-lactone ZWF1 gene of Saccharomyces cerevisiae, encoding glucose-6-phosphate dehydrogenase. Gene 96 (2): 161 to 169; Grabowska D and Chelstowska A (2003) The ALD6 gene product is in J. Biol Chem 278 (16): 13984-13988; Minard KI and McAlister-Henn L (2001) Antioxidant function of cytosolic sources of NADPH in yeast. Free Radic Biol Med 31 (6): 832-843) is considered as a major supplier of NADPH. The third enzyme that produces NADPH in the cytoplasm is the cytosolic NADP-dependent isocitrate dehydrogenase (IDP2) (Loftus TM et al., (1994) Isolation, characterization, and disruption of the yeast gene encoding cytosolic NADP-specific isocyanate dehydrogenase Biochemistry 33 (32): 966- 9667; Contreras-Shannon V et al. (2005) Kinetic properties and metabolic contributions of yeast mitochondrial and cytosolic NADP +-specific isolate dehydrogenases. J Biol Chem 280 (6): 4469-4 ). ZWF1 has been demonstrated to have overlapping functions with isocitrate dehydrogenase (IDP2) and acetaldehyde oxidoreductase (ALD6), and has been shown to compensate for NADPH deficiency if one of the reactions involved can not operate (Minard KI and McAlister-Henn L (2005) Sources of NADPH in yeast with carbon source. J Biol Chem 280 (48): 39890-39896).

[00273] NAD(P)H再生のために現在利用可能な酵素系は、NADHのためのギ酸/ギ酸デヒドロゲナーゼ、NADHのためのイソプロパノール/アルコールデヒドロゲナーゼ(Pseudomonas種)、NADPHのためのイソプロパノール/アルコールデヒドロゲナーゼ(T. brockii)、NADHとNADPHの両方のためのH2/ヒドロゲナーゼ(M. thermoautotrophicum)、NADPHのためのグルコース−6−リン酸/グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼ(L. mesenteroides)およびNADHとNADPHの両方のためのグルコース/グルコースデヒドロゲナーゼを含む(Hummel W(1999年)Large-scale applications of NAD(P)-dependent oxidoreductases: Recent developments. Trends Biotechnol. 17:487〜492頁; Wichmann R and Vasic-Racki D(2005年)Cofactor regeneration at the lab scale. Adv Biochem Eng Biotechnol 92: 225〜260頁)。Pseudomonas stutzeri由来の高度に安定で活性のある突然変異リン酸デヒドロゲナーゼの工学的操作および効果的なNADPH再生系としてその潜在力の評価も記載されている(Johannes TWら、(2007年)Efficient regeneration of NADPH using an engineered phosphite dehydrogenase. Biotechnology and Bioengineering 96(1): 18〜26頁)。 [00273] Enzyme systems currently available for NAD (P) H regeneration are formate / formate dehydrogenase for NADH, isopropanol / alcohol dehydrogenase (Pseudomonas sp.) For NADH, isopropanol / alcohol dehydrogenase for NADPH (T. brockii), H2 / hydrogenase (M. thermoautotrophicum) for both NADH and NADPH, glucose-6-phosphate / glucose-6-phosphate dehydrogenase (L. mesenteroides) for NADPH and NADH and NADPH (Hummel W (1999) Large-scale applications of NAD (P) -dependent oxidoreductases: Recent developments. Trends Biotechnol. 17: 487-492; Wichmann R and Vasic-Racki). D (2005) Cofactor regeneration at the lab scale. Adv Biochem Eng Biote chnol 92: 225-260). Engineering of a highly stable and active mutant phosphate dehydrogenase from Pseudomonas stutzeri and evaluation of its potential as an effective NADPH regenerating system has also been described (Johannes TW et al., (2007) Efficient regeneration of NADPH using an engineered phosphatase dehydrogenase. Biotechnology and Bioengineering 96 (1): 18 to 26).

[00274] 一実施形態では、1つまたは複数の組換え微生物は、補酵素の細胞内レベルを増加するように操作されている。別の実施形態では、補酵素はNADHおよび/またはNADPHである。一部の実施形態では、1つまたは複数の組換え微生物はデヒドロゲナーゼを発現する。 [00274] In one embodiment, one or more recombinant microorganisms are engineered to increase intracellular levels of coenzyme. In another embodiment, the coenzyme is NADH and / or NADPH. In some embodiments, one or more recombinant microorganisms express a dehydrogenase.

[00275] ある特定の実施形態では、1つまたは複数の組換え微生物はグルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼを発現する。一部の実施形態では、グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼは酵母由来のZWF1である。別の実施形態では、グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼはSaccharomyces cerevisiae由来のZWF1(YNL241C)である。別の実施形態では、グルコース−6−リン酸−1−デヒドロゲナーゼは細菌由来のzwfである。ある特定の実施形態では、グルコース−6−リン酸−1−デヒドロゲナーゼはE.coli由来のzwf(NP_416366)である。 [00275] In certain embodiments, one or more recombinant microorganisms express glucose-6-phosphate dehydrogenase. In some embodiments, glucose-6-phosphate dehydrogenase is ZWF1 from yeast. In another embodiment, the glucose-6-phosphate dehydrogenase is ZWF1 (YNL241C) from Saccharomyces cerevisiae. In another embodiment, glucose-6-phosphate-1-dehydrogenase is zwf from bacteria. In certain embodiments, glucose-6-phosphate-1-dehydrogenase is purified from E. coli. It is zwf (NP_416366) derived from E. coli.

[00276] ある特定の実施形態では、1つまたは複数の組換え微生物は6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼを発現する。一部の実施形態では、6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼは酵母由来のGND1である。ある特定の実施形態では、6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼはSaccharomyces cerevisiae由来のGND1(YHR183W)である。一部の実施形態では、6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼは酵母由来のGND2である。ある特定の実施形態では、6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼはSaccharomyces cerevisiae由来のGND2(YGR256W)である。一部の実施形態では、6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼは細菌由来のgndである。ある特定の実施形態では、6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼはE.coli由来のgnd(NP_416533)である。 [00276] In certain embodiments, one or more recombinant microorganisms express 6-phosphogluconate dehydrogenase. In some embodiments, the 6-phosphogluconate dehydrogenase is GND1 from yeast. In certain embodiments, the 6-phosphogluconate dehydrogenase is GND1 (YHR183W) from Saccharomyces cerevisiae. In some embodiments, the 6-phosphogluconate dehydrogenase is GND2 from yeast. In certain embodiments, the 6-phosphogluconate dehydrogenase is GND2 (YGR256W) from Saccharomyces cerevisiae. In some embodiments, the 6-phosphogluconate dehydrogenase is gnd derived from bacteria. In certain embodiments, the 6-phosphogluconate dehydrogenase is It is gnd (NP_416533) derived from E. coli.

[00277] ある特定の実施形態では、1つまたは複数の組換え微生物はNADP+依存性イソクエン酸デヒドロゲナーゼを発現する。一部の実施形態では、NADP+依存性イソクエン酸デヒドロゲナーゼは酵母由来のIDP2である。一部の実施形態では、NADP+依存性イソクエン酸デヒドロゲナーゼはYarrowia lipolytica由来のYALI0_F04095gである。他の実施形態では、NADP+依存性イソクエン酸デヒドロゲナーゼはCandida albicans由来のCaO19.3733である。ある特定の実施形態では、NADP+依存性イソクエン酸デヒドロゲナーゼはCandida tropicalis由来のCTRG_00909である。一部の実施形態では、NADP+依存性イソクエン酸デヒドロゲナーゼはSaccharomyces cerevisiae由来のYLR174Wである。 [00277] In certain embodiments, one or more recombinant microorganisms express NADP + -dependent isocitrate dehydrogenase. In some embodiments, the NADP + dependent isocitrate dehydrogenase is IDP2 from yeast. In some embodiments, the NADP + dependent isocitrate dehydrogenase is YALI0_F04095 g from Yarrowia lipolytica. In another embodiment, the NADP + dependent isocitrate dehydrogenase is CaO 19.3733 from Candida albicans. In certain embodiments, the NADP + dependent isocitrate dehydrogenase is CTRG — 00909 from Candida tropicalis. In some embodiments, the NADP + dependent isocitrate dehydrogenase is YLR174W from Saccharomyces cerevisiae.

[00278] ある特定の実施形態では、1つまたは複数の組換え微生物はNAD+またはNADP+依存性リンゴ酸デヒドロゲナーゼ(リンゴ酸酵素)を発現する。一実施形態では、リンゴ酸デヒドロゲナーゼはNAD+依存性である。別の実施形態では、リンゴ酸デヒドロゲナーゼはNADP+依存性である。一実施形態では、リンゴ酸酵素は細菌由来のNAD+依存性リンゴ酸デヒドロゲナーゼである。一部の実施形態では、NAD+依存性リンゴ酸デヒドロゲナーゼはE.coli由来のmaeA(NP_415996)である。一部の実施形態では、NAD+依存性リンゴ酸デヒドロゲナーゼはLactobacillus casei由来のmaeE(CAQ68119)である。別の実施形態では、リンゴ酸デヒドロゲナーゼは酵母由来のミトコンドリアNAD+依存性リンゴ酸デヒドロゲナーゼである。一部の実施形態では、NAD+依存性リンゴ酸デヒドロゲナーゼはS.cerevisiae由来のMAE1(YKL029C)である。別の実施形態では、リンゴ酸デヒドロゲナーゼは寄生線虫類由来のミトコンドリアNAD+依存性リンゴ酸デヒドロゲナーゼである。一部の実施形態では、NAD+依存性リンゴ酸デヒドロゲナーゼはAscaris suum由来のM81055である。一実施形態では、リンゴ酸デヒドロゲナーゼは細菌由来のNADP+依存性リンゴ酸デヒドロゲナーゼである。一部の実施形態では、NADP+依存性リンゴ酸デヒドロゲナーゼはE.coli由来のmaeB(NP_416958)である。一実施形態では、リンゴ酸デヒドロゲナーゼはトウモロコシ由来のNADP+依存性リンゴ酸デヒドロゲナーゼである。一部の実施形態では、NADP+依存性リンゴ酸デヒドロゲナーゼはZea mays由来のme1である。 [00278] In certain embodiments, one or more recombinant microorganisms express NAD + or NADP + dependent malate dehydrogenase (malate enzyme). In one embodiment, malate dehydrogenase is NAD + dependent. In another embodiment, malate dehydrogenase is NADP + dependent. In one embodiment, the malate enzyme is a bacterial NAD + -dependent malate dehydrogenase. In some embodiments, the NAD + -dependent malate dehydrogenase is It is maeA (NP — 415996) derived from E. coli. In some embodiments, the NAD + -dependent malate dehydrogenase is maeE from Lactobacillus casei (CAQ 68119). In another embodiment, the malate dehydrogenase is a mitochondrial NAD + -dependent malate dehydrogenase from yeast. In some embodiments, the NAD + -dependent malate dehydrogenase is It is MAE1 (YKL029C) derived from S. cerevisiae. In another embodiment, the malate dehydrogenase is a mitochondrial NAD + -dependent malate dehydrogenase from a parasitic nematode. In some embodiments, the NAD + -dependent malate dehydrogenase is M81055 from Ascaris suum. In one embodiment, the malate dehydrogenase is a bacterially derived NADP + dependent malate dehydrogenase. In some embodiments, the NADP + -dependent malate dehydrogenase is It is maeB (NP_416958) derived from E. coli. In one embodiment, the malate dehydrogenase is a NADP + dependent malate dehydrogenase from maize. In some embodiments, the NADP + dependent malate dehydrogenase is me1 from Zea mays.

[00279] ある特定の実施形態では、1つまたは複数の組換え微生物はアルデヒドデヒドロキナーゼを発現する。一実施形態では、アルデヒドデヒドロキナーゼはNAD+依存性である。別の実施形態では、アルデヒドデヒドロキナーゼはNADP+依存性である。一実施形態では、アルデヒドデヒドロキナーゼは細菌由来のNAD+依存性アルデヒドデヒドロキナーゼである。一部の実施形態では、NAD+依存性アルデヒドデヒドロキナーゼはE.coli由来のaldA(NP_415933)である。別の実施形態では、アルデヒドデヒドロキナーゼは酵母由来のサイトゾルNADP+依存性アルデヒドデヒドロキナーゼである。一部の実施形態では、NADP+依存性アルデヒドデヒドロキナーゼはS.cerevisiae由来のALD6(YPL061W)である。別の実施形態では、アルデヒドデヒドロキナーゼは細菌由来のサイトゾルNADP+依存性アルデヒドデヒドロキナーゼである。一部の実施形態では、NADP+依存性アルデヒドデヒドロキナーゼはE.coli由来のaldB(NP_418045)である。 [00279] In certain embodiments, one or more recombinant microorganisms express aldehyde dehydrokinase. In one embodiment, the aldehyde dehydrokinase is NAD + dependent. In another embodiment, the aldehyde dehydrokinase is NADP + dependent. In one embodiment, the aldehyde dehydrokinase is a bacterial NAD + -dependent aldehyde dehydrokinase. In some embodiments, the NAD + -dependent aldehyde dehydrokinase is E. coli. It is aldA (NP_415933) derived from E. coli. In another embodiment, the aldehyde dehydrokinase is a cytosolic NADP + dependent aldehyde dehydrokinase from yeast. In some embodiments, the NADP + dependent aldehyde dehydrokinase is S. It is ALD6 (YPL061W) derived from S. cerevisiae. In another embodiment, the aldehyde dehydrokinase is cytosolic NADP + dependent aldehyde dehydrokinase from bacteria. In some embodiments, the NADP + dependent aldehyde dehydrokinase is E. coli. It is aldB (NP_418045) derived from E. coli.

[00280] ある特定の実施形態では、1つまたは複数の組換え微生物はトランスヒドロゲナーゼを発現する。一実施形態では、トランスヒドロゲナーゼの発現はNADHとNADPHを相互変換するように増加される。一部の実施形態では、トランスヒドロゲナーゼはピリジンヌクレオチドトランスヒドロゲナーゼである。一部の実施形態では、ピリジンヌクレオチドトランスヒドロゲナーゼは細菌由来である。ある特定の実施形態では、ピリジンヌクレオチドトランスヒドロゲナーゼはE.coli由来のpntAB(ベータサブユニット: NP_416119; アルファサブユニット: NP_416120)である。一部の実施形態では、ピリジンヌクレオチドトランスヒドロゲナーゼはヒト由来である。ある特定の実施形態では、ピリジンヌクレオチドトランスヒドロゲナーゼはHomo sapiens由来のNNT(NP_036475)である。ある特定の実施形態では、ピリジンヌクレオチドトランスヒドロゲナーゼはSolanum tuberosum由来である。ある特定の実施形態では、ピリジンヌクレオチドトランスヒドロゲナーゼはSpinacea oleracea由来である。 [00280] In certain embodiments, one or more recombinant microorganisms express transhydrogenase. In one embodiment, the expression of transhydrogenase is increased to interconvert NADH and NADPH. In some embodiments, the transhydrogenase is a pyridine nucleotide transhydrogenase. In some embodiments, the pyridine nucleotide transhydrogenase is from bacteria. In certain embodiments, the pyridine nucleotide transhydrogenase is E. coli. pntAB derived from E. coli (beta subunit: NP_416119; alpha subunit: NP_416120). In some embodiments, the pyridine nucleotide transhydrogenase is from human. In certain embodiments, the pyridine nucleotide transhydrogenase is NNT from Homo sapiens (NP_036475). In certain embodiments, the pyridine nucleotide transhydrogenase is from Solanum tuberosum. In certain embodiments, the pyridine nucleotide transhydrogenase is from Spinacea oleracea.

[00281] 一部の実施形態では、1つまたは複数の組換え微生物はグルコース−1−デヒドロゲナーゼを発現する。一部の実施形態では、グルコース−1−デヒドロゲナーゼは細菌由来である。ある特定の実施形態では、グルコース−1−デヒドロゲナーゼはGluconobacter oxydans(Gluconobacter suboxydans)(Q5FPE5)由来のGOX2015である。ある特定の実施形態では、グルコース−1−デヒドロゲナーゼはSulfolobus solfataricus由来のgdhである(O93715)。ある特定の実施形態では、グルコース−1−デヒドロゲナーゼはBacillus subtilis由来のgdhである(P12310)。 [00281] In some embodiments, one or more recombinant microorganisms express glucose 1-dehydrogenase. In some embodiments, the glucose-1-dehydrogenase is from bacteria. In certain embodiments, the glucose-1-dehydrogenase is GOX2015 from Gluconobacter oxydans (Gluconobacter suboxydans) (Q5FPE5). In certain embodiments, the glucose-1-dehydrogenase is gdh from Sulfolobus solfataricus (O93715). In a particular embodiment, the glucose-1-dehydrogenase is gdh from Bacillus subtilis (P12310).

[00282] 一部の実施形態では、1つまたは複数の組換え微生物はグリセロールデヒドロゲナーゼを発現する。ある特定の実施形態では、グリセロールデヒドロゲナーゼはHypocrea jecorina(Trichoderma reesei)由来のNADP+依存性グリセロール2−デヒドロキナーゼgld2である(Q0GYU4)。ある特定の実施形態では、グリセロールデヒドロゲナーゼはEmericella nidulans(Aspergillus nidulans)由来のNADP+依存性グリセロールデヒドロキナーゼgldBである(Q7Z8L1)。 [00282] In some embodiments, one or more recombinant microorganisms express glycerol dehydrogenase. In a particular embodiment, the glycerol dehydrogenase is NADP + dependent glycerol 2-dehydrokinase gld2 from Hypocrea jecorina (Trichoderma reesei) (Q0GYU4). In certain embodiments, the glycerol dehydrogenase is NADP + dependent glycerol dehydrokinase gldB from Emericella nidulans (Aspergillus nidulans) (Q7Z8L1).

[00283] 一部の実施形態では、1つまたは複数の組換え微生物はアルコールデヒドロゲナーゼを発現する。ある特定の実施形態では、アルコールデヒドロゲナーゼはSaccharomyces cerevisiae由来のNADPH依存性アルコールデヒドロゲナーゼYMR318Cである。ある特定の実施形態では、アルコールデヒドロゲナーゼはClostridium autoethanogenum由来のアルコールデヒドロゲナーゼCAETHG_0553である。 [00283] In some embodiments, one or more recombinant microorganisms express alcohol dehydrogenase. In one particular embodiment, the alcohol dehydrogenase is a NADPH dependent alcohol dehydrogenase YMR318C from Saccharomyces cerevisiae. In certain embodiments, the alcohol dehydrogenase is alcohol dehydrogenase CAETHG_0553 from Clostridium autoethanogenum.

[00284] 一部の実施形態では、表3由来のアルコールデヒドロゲナーゼはNAD(P)Hの再生のために使用される。 [00284] In some embodiments, the alcohol dehydrogenase from Table 3 is used for regeneration of NAD (P) H.

[00285] 一部の実施形態では、1つまたは複数の組換え微生物は補酵素の細胞内レベルを増やすために上記酵素の組合せを発現する。一実施形態では、酵素の過剰発現はその酵素の補助基質の補充と連結して、補酵素の細胞内レベルを増加させる。 [00285] In some embodiments, one or more recombinant microorganisms express a combination of the above enzymes to increase intracellular levels of coenzyme. In one embodiment, overexpression of the enzyme is linked to complementation of the enzyme's co-substrate to increase intracellular levels of coenzyme.

[00286]
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アシルCoAオキシダーゼ
[00287] アシルCoAオキシダーゼ(ACO)は8〜18の鎖長を有する脂肪酸のCoA誘導体に作用する。アシルCoAオキシダーゼはサブユニットあたり1つの非共有結合FADを含有するフラビン酵素であり、ミトコンドリアアシルCoAデヒドロゲナーゼと同じスーパーファミリーに属する。ミトコンドリア脂肪アシルCoAデヒドロゲナーゼ同様に、ペルオキシソームアシルCoAオキシダーゼは、ペルオキシソーム脂肪酸β酸化経路の開始および律速段階、すなわち、アシルCoAのα,β脱水素を触媒し、還元半反応においてトランス−2−エノイルCoAを生じる。ペルオキシソームアシルCoAオキシダーゼの酸化半反応では、還元FADは分子酸素により再酸化され、過酸化水素を生成する。
Acyl-CoA oxidase
[00287] Acyl-CoA oxidase (ACO) acts on CoA derivatives of fatty acids having a chain length of 8-18. Acyl-CoA oxidase is a flavin enzyme that contains one non-covalently associated FAD per subunit and belongs to the same superfamily as mitochondrial acyl-CoA dehydrogenase. Like mitochondrial fatty acyl-CoA dehydrogenase, peroxisomal acyl-CoA oxidase catalyzes the initiation and rate-limiting steps of the peroxisomal fatty acid β-oxidation pathway, ie, α, β dehydrogenation of acyl-CoA, and trans-2-enoyl CoA in the reduction half reaction It occurs. In the oxidative half reaction of peroxisomal acyl CoA oxidase, the reduced FAD is reoxidized by molecular oxygen to produce hydrogen peroxide.

[00288] アシルCoAオキシダーゼはホモダイマーであり、サブユニットのポリペプチド鎖は、N終端アルファドメイン、ベータドメイン、およびC終端アルファドメインに折り畳まれる。ペルオキシソームアシルCoAオキシダーゼとミトコンドリアアシルCoAデヒドロゲナーゼ間の機能上の違いはFAD環境での構造上の違いに帰せられる。 [00288] Acyl-CoA oxidase is a homodimer, and the polypeptide chain of subunits is folded into an N-terminal alpha domain, a beta domain, and a C-terminal alpha domain. The functional differences between peroxisomal acyl CoA oxidase and mitochondrial acyl CoA dehydrogenase are attributed to structural differences in the FAD environment.

[00289] 一部の実施形態では、1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産のための組換え微生物および方法が提供される。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の不飽和脂質部分はC18以下の炭素鎖長を有する。一部の実施形態では、短鎖不飽和脂質部分は長鎖不飽和脂質部分から生産される。適切な鎖短縮酵素の例は、FAD依存性アシルCoAオキシダーゼを含む。偶数の炭素を有する脂肪酸分子の場合、鎖短縮酵素は2炭素短縮された1分子のアセチルCoAおよび脂肪アシルCoAを生成する。奇数の炭素を有する脂肪酸分子は類似する様式で酸化され、炭素鎖長が5炭素に低減されるまで酸化のラウンドごとにアセチルCoA分子を生成する。酸化の最終サイクルでは、この5炭素アシルCoAは酸化されてアセチルCoAおよびプロピオニルCoAを生成する。 [00289] In some embodiments, recombinant microorganisms and methods are provided for the production of one or more unsaturated lipid moieties. In certain embodiments, one or more unsaturated lipid moieties have a carbon chain length of C18 or less. In some embodiments, short chain unsaturated lipid moieties are produced from long chain unsaturated lipid moieties. Examples of suitable chain shortening enzymes include FAD-dependent acyl CoA oxidase. For fatty acid molecules with an even number of carbons, chain shortening enzymes produce one molecule of acetyl-CoA and fatty acyl-CoA truncated by two carbons. Fatty acid molecules having an odd number of carbons are oxidized in a similar manner, producing acetyl CoA molecules for each round of oxidation until the carbon chain length is reduced to 5 carbons. In the final cycle of oxidation, this 5-carbon acyl CoA is oxidized to form acetyl-CoA and propionyl-CoA.

[00290] アシルCoAオキシダーゼが鎖長が異なる基質に対して変動する特異性を示すことは知られている(図32)。したがって、脂肪アシルCoA切断の程度を制御することは、適切な酵素バリアントを工学的に操作するまたは選択することに依存する。この目的に適したアシルCoAオキシダーゼの例は表3aに収載されている。 [00290] It is known that acyl CoA oxidases show varying specificity for substrates of different chain lengths (Figure 32). Thus, controlling the degree of fatty acyl-CoA cleavage depends on engineering or selecting the appropriate enzyme variant. Examples of acyl CoA oxidases suitable for this purpose are listed in Table 3a.

[00291] 1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産のための組換え微生物および方法のいくつかの好ましい実施形態では、所望の鎖長を超えた所望の脂肪アシルCoAの切断を除去するまたは低減するように、アシルCoAオキシダーゼをコードする微生物宿主の1つまたは複数の遺伝子が欠落されるまたは下方調節される。そのような欠失または下方調節標的はY.lipolytica POX1(YALI0E32835g)、Y.lipolytica POX2(YALI0F10857g)、Y.lipolytica POX3(YALI0D24750g)、Y.lipolytica POX4(YALI0E27654g)、Y.lipolytica POX5(YALI0C23859g)、Y.lipolytica POX6(YALI0E06567g);S.cerevisiae POX1(YGL205W);Candida POX2(CaO19.1655、CaO19.9224、CTRG_02374、M18259)、Candida POX4(CaO19.1652、CaO19.9221、CTRG_02377、M12160)およびCandida POX5(CaO19.5723、CaO19.13146、CTRG_02721、M12161)を含むがこれらに限定されない。他の実施形態では、欠落される、破壊される、突然変異される、または下方調節される1つまたは複数の内在性アシルCoAオキシダーゼ酵素は1つまたは複数の不飽和脂質部分の鎖長を制御する。 [00291] In some preferred embodiments of recombinant microorganisms and methods for the production of one or more unsaturated lipid moieties, removal or reduction of cleavage of the desired fatty acyl CoA beyond the desired chain length As such, one or more genes of the microbial host encoding the acyl CoA oxidase are deleted or downregulated. Such deletion or downregulation targets are Y. lipolytica POX1 (YALI0E32835 g), Y.1. lipolytica POX2 (YALI0F10857g), Y.1. lipolytica POX3 (YALI0D24750 g), Y.1. lipolytica POX 4 (YALI0E27654 g), Y.1. lipolytica POX5 (YALI0 C23859 g), Y.1. lipolytica POX 6 (YALI0E06567 g); S. cerevisiae POX1 (YGL205W); Candida POX2 (CaO 19.1655, CaO 19.9224, CTRG_02374, M18259), Candida POX4 (CaO 19.1652, CaO 19.9221, CTRG_02377, M12160) and Candida POX5 (CaO 19.5723, CaO19. , M12161), but is not limited thereto. In other embodiments, one or more endogenous acyl-CoA oxidase enzymes that are deleted, destroyed, mutated, or downregulated control the chain length of one or more unsaturated lipid moieties Do.

[00292]
[00292]

アシルグリセロールリパーゼおよびステロールエステラーゼ
[00293] 一部の実施形態では、1つまたは複数の短鎖不飽和脂質部分の生産のための組換え微生物および方法が提供される。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の短鎖不飽和脂質部分はC18以下の炭素鎖長を有する。短鎖フェロモンを生産する方法の一部の好ましい実施形態では、長鎖アシルグリセロールのエステル結合を加水分解するほうを好む選ばれた酵素は1つまたは複数の脂肪アシルデサチュラーゼと一緒に同時発現される。そのような適切な酵素の良い例は異種または工学的に操作されたアシルグリセロールリパーゼである。この目的に適したアシルグリセロールリパーゼの例は表3bに収載されている。
Acyl glycerol lipase and sterol esterase
[00293] In some embodiments, recombinant microorganisms and methods are provided for the production of one or more short chain unsaturated lipid moieties. In certain embodiments, one or more short chain unsaturated lipid moieties have a carbon chain length of C18 or less. In some preferred embodiments of the method of producing short chain pheromone, selected enzymes that prefer to hydrolyze ester bonds of long chain acylglycerols are coexpressed with one or more fatty acyl desaturases . A good example of such a suitable enzyme is a heterologous or engineered acylglycerol lipase. Examples of acylglycerol lipases suitable for this purpose are listed in Table 3b.

[00294] カルボキシエステルヒドロラーゼ(EC3.1.1.-)はエステル結合の加水分解または合成を触媒する大きなクラスの酵素である。カルボキシエステルヒドロラーゼは、原核生物および真核生物のあらゆる生物領域で記載されてきた。カルボキシエステルヒドロラーゼの大部分がα/βヒドロラーゼスーパーファミリーに属し、His、酸性アミノ酸およびSer残基で形成され、高度に保存されたGXSXG配列に位置する保存された「触媒三残基」を有する。加水分解中、触媒作用のSerは三残基由来のその他の2つの残基の助けを借りて基質の求核攻撃を開始し、これらの残基は空間的に近接している。これらの残基は、キモトリプシン様セリンプロテアーゼの機構に類似する機構によりエステルの加水分解を促進すると仮定されている。別の特徴的フィーチャは、その配列が触媒三残基の配列ほど保存されていないアミノ酸領域、オキシアニオンホールの存在であり、これは触媒中に生み出される遷移状態を安定化させるのに役立つ。さらに、これらの酵素は一般に補助因子を必要としない。アシルグリセロールリパーゼおよびステロールエステラーゼはカルボキシエステルヒドロラーゼファミリーに属する。 [00294] Carboxyester hydrolases (EC 3.1.1.-) are a large class of enzymes that catalyze the hydrolysis or synthesis of ester bonds. Carboxyester hydrolases have been described in all biological areas of prokaryotes and eukaryotes. Most of the carboxy ester hydrolases belong to the α / β hydrolase superfamily, are formed by His, acidic amino acids and Ser residues and have a conserved “catalytic triad residue” located in the highly conserved GXSXG sequence. During hydrolysis, the catalytic Ser initiates the nucleophilic attack of the substrate with the help of two other residues from the three residues, which are in close spatial proximity. These residues are postulated to facilitate the hydrolysis of the ester by a mechanism similar to that of chymotrypsin-like serine proteases. Another characteristic feature is the presence of an oxyanion hole, an amino acid region whose sequence is not as conserved as that of the catalytic triad, which serves to stabilize the transition states generated in the catalyst. Furthermore, these enzymes generally do not require cofactors. Acyl glycerol lipases and sterol esterases belong to the carboxyester hydrolase family.

[00295] アシルグリセロールリパーゼ酵素は、水分子を使用して長鎖脂肪酸のグリセロールモノエステルを分解する化学反応を触媒する。この酵素クラスの系統名はグリセロールエステルアシルヒドロラーゼである。常用の他の名称は、モノアシルグリセロールリパーゼ、モノアシルグリセロリパーゼ、モノグリセリドリパーゼ、モノグリセリドヒドロラーゼ、脂肪アシルモノエステルリパーゼ、モノアシルグリセロールヒドロラーゼ、モノグリセリジルリパーゼ、およびモノグリセリダーゼを含む。この酵素はグリセロ脂質代謝に関与する。 [00295] The acylglycerol lipase enzyme catalyzes a chemical reaction that uses water molecules to break down glycerol monoesters of long chain fatty acids. The phylogenetic name of this enzyme class is glycerol ester acyl hydrolase. Common other names include monoacylglycerol lipase, monoacylglycerolipase, monoglyceride lipase, monoglyceride hydrolase, fatty acyl monoester lipase, monoacylglycerol hydrolase, monoglyceryl lipase, and monoglycerylidase. This enzyme is involved in glycerolipid metabolism.

[00296] ステロールエステラーゼ酵素は化学反応を触媒する。 [00296] Sterol esterase enzymes catalyze chemical reactions.

[00297] ステリルエステル+H2O <=> ステロール+脂肪酸 [00297] Steryl ester + H2O <=> sterol + fatty acid

[00298] したがって、この酵素の2つの基質はステリルエステルおよびH2Oであり、その2つの生成物はステロールおよび脂肪酸である。 [00298] Thus, two substrates of this enzyme are steryl ester and H2O, and the two products are sterols and fatty acids.

[00299] この酵素クラスの系統名はステリルエステルアシルヒドロラーゼである。常用の他の名称は、コレステロールエステラーゼ、コレステリルエステルシンターゼ、トリテルペノールエステラーゼ、コレステリルエステラーゼ、コレステリルエステルヒドロラーゼ、ステロールエステルヒドロラーゼ、コレステロールエステルヒドロラーゼ、コレステラーゼ、およびアシルコレステロールリパーゼを含む。この酵素は胆汁酸生合成に関与する。ステロールエステラーゼは自然界に広く行き渡っており、膵臓、腸管粘膜、肝臓、胎盤、大動脈、および脳などの哺乳動物の組織から糸状菌、酵母、および細菌までにおいて同定されている。 [00299] The phylogenetic name of this enzyme class is steryl ester acyl hydrolase. Common other names include cholesterol esterase, cholesteryl ester synthase, triterpenol esterase, cholesteryl esterase, cholesteryl ester hydrolase, sterol ester hydrolase, cholesterol ester hydrolase, cholesterol, and acyl cholesterol lipase. This enzyme is involved in bile acid biosynthesis. Sterol esterases are widespread in nature and have been identified from mammalian tissues such as pancreas, intestinal mucosa, liver, placenta, aorta, and brain to filamentous fungi, yeasts and bacteria.

[00300] 基質特異性という点で、多くのステロールエステラーゼは、アシルグリセロール、アリルエステル、および、一部の場合、アルコールエステル、シンナミルエステル、キサントフィルエステル、または合成ポリマーなどの、エステル結合を含有するかなり広範囲の他の基質の加水分解または合成を触媒することができる。 [00300] In terms of substrate specificity, many sterol esterases contain ester linkages such as acylglycerols, allyl esters and, in some cases, alcohol esters, cinnamyl esters, xanthophyll esters, or synthetic polymers It can catalyze the hydrolysis or synthesis of a fairly wide range of other substrates.

[00301]
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[00302] 一部の実施形態では、1つまたは複数のアシルグリセロールリパーゼまたはステロールエステルエステラーゼは組換え微生物において欠落される、破壊される、突然変異されるおよび/または活性が低減される。一部の実施形態では、欠落される、破壊される、突然変異されるおよび/または活性が低減されるトリアシルグリセロールリパーゼはYALI0D17534g(TGL3)である。 [00302] In some embodiments, one or more acyl glycerol lipase or sterol ester esterase is absent, disrupted, mutated and / or reduced in activity in a recombinant microorganism. In some embodiments, the triacylglycerol lipase that is deleted, destroyed, mutated and / or reduced in activity is YALI 0D 17534 g (TGL 3).

組換え微生物
[00303] 本出願は、1つまたは複数の不飽和脂質部分であって、非生物学的手段により、1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドに変換される1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産のための生合成経路を有する組換え微生物に関する。
Recombinant microorganism
[00303] The present application is one or more unsaturated lipid moieties, which are converted by non-biological means into one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes Or a recombinant microorganism having a biosynthetic pathway for the production of multiple unsaturated lipid moieties.

[00304] 一実施形態では、1つまたは複数の組換え微生物は、1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産のために1つまたは複数の炭素源を使用する。別の実施形態では、1つまたは複数の炭素源は糖、グリセロール、エタノール、有機酸、アルカン、および/または脂肪酸を含む。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の炭素源は、アルカンおよび脂肪酸からなる群から選択される。一部の実施形態では、1つまたは複数の組換え微生物はアルカンおよび/または脂肪酸に対して高い耐性を有する。一部の実施形態では、1つまたは複数の組換え微生物は脂質を蓄積する。 [00304] In one embodiment, one or more recombinant microorganisms use one or more carbon sources for the production of one or more unsaturated lipid moieties. In another embodiment, the one or more carbon sources include sugars, glycerol, ethanol, organic acids, alkanes, and / or fatty acids. In certain embodiments, one or more carbon sources are selected from the group consisting of alkanes and fatty acids. In some embodiments, one or more recombinant microorganisms are highly resistant to alkanes and / or fatty acids. In some embodiments, one or more recombinant microorganisms accumulate lipids.

[00305] 本開示は、種々の外来性酵素を発現するように工学的に操作することが可能である微生物を提供する。一実施形態では、1つまたは複数の組換え微生物は1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産のための生合成経路を含むように操作される。 [00305] The present disclosure provides microorganisms that can be engineered to express various foreign enzymes. In one embodiment, one or more recombinant microorganisms are engineered to include a biosynthetic pathway for the production of one or more unsaturated lipid moieties.

[00306] 一部の実施形態では、組換え微生物は、1つもしくは複数のデサチュラーゼ、1つもしくは複数のアシルCoAオキシダーゼ、1つもしくは複数のアシルグリセロールリパーゼ、1つもしくは複数のフラボタンパク質ピリジンヌクレオチドシトクローム還元酵素、1つもしくは複数のエロンガーゼ、1つもしくは複数のチオエステラーゼ、および/または1つもしくは複数の脂質結合タンパク質から選択される1つまたは複数の外因性生合成酵素を含む。別の実施形態では、1つまたは複数のデサチュラーゼは、脂肪アシルCoAデサチュラーゼおよび脂肪アシルACPデサチュラーゼからなる群から選択される。一部の実施形態では、1つまたは複数のフラボタンパク質ピリジンヌクレオチドシトクローム還元酵素は、シトクロームb5還元酵素およびNADPH依存性シトクロームP450還元酵素からなる群から選択される。一部の実施形態では、1つまたは複数のエロンガーゼは、ELO1、ELO2、ELO3、またはその任意の組合せからなる群から選択される。一部の実施形態では、1つまたは複数のチオエステラーゼは、アシルACPチオエステラーゼおよびアシルCoAチオエステラーゼからなる群から選択される。一部の実施形態では、1つまたは複数の脂質結合タンパク質はステロールキャリアタンパク質2(SCP2)である。一部の実施形態では、1つまたは複数の外因性生合成酵素は、Saccharomyces、Yarrowia、Candida、Helicoverpa、Agrotis、Trichoplusia、Spodoptera、Ostrinia、Amyelois、Lobesia、Cydia、Grapholita、Lampronia、Sesamia、Plodia、Bombyx、Phoenix、Rattus、Arabidopsis、PlutellaおよびBicyclusからなる群から選択される属由来である。一部の実施形態では、1つまたは複数の外因性生合成酵素は、Saccharomyces cerevisiae、Yarrowia lipolytica、Candida albicans、Candida tropicalis、Candida viswanathii、Helicoverpa armigera、Helicoverpa zea、Agrotis segetum、Trichoplusia ni、Spodoptera littoralis、Spodoptera exigua、Amyelois transitella、Lobesia botrana、Cydia pomonella、Lampronia capitella、Grapholita molesta、Ostrinia scapulalis、Ostrinia furnacalis、Ostrinia nubilalis、Ostrinia latipennis、Ostrinia ovalipennis、Plodia interpunctella、Sesamia inferens、Bombyx mori、Phoenix dactylifera、Rattus norvegicus、Arabidopsis thaliana、Plutella xylostellaおよびBicyclus anynanaからなる群から選択される種由来である。 [00306] In some embodiments, the recombinant microorganism is one or more desaturases, one or more acyl CoA oxidases, one or more acyl glycerol lipases, one or more flavoprotein pyridine nucleotide cytochromes It comprises one or more exogenous biosynthetic enzymes selected from a reducing enzyme, one or more elongases, one or more thioesterases, and / or one or more lipid binding proteins. In another embodiment, the one or more desaturases are selected from the group consisting of fatty acyl CoA desaturases and fatty acyl ACP desaturases. In some embodiments, one or more flavoprotein pyridine nucleotide cytochrome reductase is selected from the group consisting of cytochrome b5 reductase and NADPH-dependent cytochrome P450 reductase. In some embodiments, the one or more elongases are selected from the group consisting of ELO1, ELO2, ELO3, or any combination thereof. In some embodiments, one or more thioesterases are selected from the group consisting of acyl ACP thioesterases and acyl CoA thioesterases. In some embodiments, one or more lipid binding proteins are sterol carrier protein 2 (SCP2). In some embodiments, one or more of the exogenous biosynthetic enzymes are Saccharomyces cerevisiae, Yarrowia, Candida, Helicoverpa, Agrotis, Trichoplusia, Spodoptera, Ostrinia, Amyelois, Lobesia, Cydia, Grapholita, Lampronia, Sesamia, Plodia, Bombyx , Phoenix, Rattus, Arabidopsis, Plutella and Bicyclus are from a genus selected from the group consisting of In some embodiments, the one or more exogenous biosynthetic enzymes are Saccharomyces cerevisiae, Yarrowia lipolytica, Candida albicans, Candida tropicalis, Candida viswanathii, Helicoverpa armigera, Helicoverpa zea, Agrotis segetum, Trichopos exigua, Amyelois transitella, Lobesia botrana, Cydia pomonella, Lampronia capitella, Grapholita molesta, Ostrinia scapulalis, Ostrinia furnacalis, Ostrinia nubilalis, Ostrinia latipennis, Ostrinia ovalipennis, Plodia interpunctella, Sesamia inferens, Bombyx mori, Phoenix dactylifera, Rattus norvegicus thallium thallium

[00307] 一部の実施形態では、脂肪アシルデサチュラーゼは、脂肪アシルCoAを6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、または24炭素原子の鎖長を有する基質として利用することができるデサチュラーゼである。 [00307] In some embodiments, the fatty acyl desaturase comprises fatty acyl CoA 6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21 Desaturase, which can be used as a substrate having a chain length of 22, 23, or 24 carbon atoms.

[00308] 一部の実施形態では、脂肪アシルデサチュラーゼは、脂肪酸または、例えば、脂肪酸CoAエステルなどのその誘導体のC5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、またはC13位に二重結合を生み出すことができる。 [00308] In some embodiments, the fatty acyl desaturase is doubled at the C5, C6, C7, C8, C9, C9, C10, C11, C12, or C13 position of a fatty acid or a derivative thereof, such as, for example, fatty acid CoA ester. It can create bonds.

[00309] 一例示的な実施形態では、脂肪アシルデサチュラーゼはZ11デサチュラーゼである。本明細書に記載される種々の実施形態では、Z11デサチュラーゼ、またはこれをコードする核酸配列は、種Agrotis segetum、Amyelois transitella、Argyrotaenia velutiana、Choristoneura rosaceana、Lampronia capitella、Trichoplusia ni、Helicoverpa zea、またはThalassiosira pseudonanaの生物から単離することが可能である。さらなるZ11デサチュラーゼ、またはこれをコードする核酸配列は、Bombyx mori、Manduca sexta、Diatraea grandiosella、Earias insulana、Earias vittella、Plutella xylostella、Bombyx moriまたはDiaphania nitidalisから単離することが可能である。例示的な実施形態では、Z11デサチュラーゼはGenBank受託番号JX679209、JX964774、AF416738、AF545481、EU152335、AAD03775、AAF81787およびAY493438から選択される配列を含む。一部の実施形態では、種Agrotis segetum、Amyelois transitella、Argyrotaenia velutiana、Choristoneura rosaceana、Lampronia capitella、Trichoplusia ni、Helicoverpa zea、またはThalassiosira pseudonanaの生物由来のZ11デサチュラーゼをコードする核酸配列はコドン最適化されている。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼは、Trichoplusia ni由来の配列番号3、11、17および19から選択されるヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼは、Trichoplusia ni由来の配列番号25に記載されているアミノ酸配列を含む。他の実施形態では、Z11デサチュラーゼは、Agrotis segetum由来の配列番号4および9から選択されるヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼは、Agrotis segetum由来の配列番号29に記載されているアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼは、Thalassiosira pseudonana由来の配列番号5および16から選択されるヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼは、Thalassiosira pseudonana由来の配列番号26および27から選択されるアミノ酸配列を含む。ある特定の実施形態では、Z11デサチュラーゼは、Amyelois transitella由来の配列番号6、10および23から選択されるヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼは、Amyelois transitella由来の配列番号28に記載されているアミノ酸配列を含む。さらなる実施形態では、Z11デサチュラーゼは、Helicoverpa zea由来の配列番号7、12、18、20および24から選択されるヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼは、Helicoverpa zea由来の配列番号1に記載されているアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼは、S.inferens由来の配列番号2に記載されているアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼは、GenBank受託番号AF416738、AGH12217.1、AII21943.1、CAJ43430.2、AF441221、AAF81787.1、AF545481、AJ271414、AY362879、ABX71630.1およびNP001299594.1、Q9N9Z8、ABX71630.1およびAIM40221.1に記載されているアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼはキメラポリペプチドを含む。一部の実施形態では、完全または部分的Z11デサチュラーゼは別のポリペプチドに融合されている。ある特定の実施形態では、Z11デサチュラーゼのN終端天然リーダー配列は、別の種由来のオレオシンリーダー配列で置き換えられている。ある特定の実施形態では、Z11デサチュラーゼは、配列番号8、21および22から選択されるヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態では、Z11デサチュラーゼは、配列番号33、34、35、36、37および38から選択されるアミノ酸配列を含む。 [00309] In an exemplary embodiment, the fatty acyl desaturase is a Z11 desaturase. In various embodiments described herein, the Z11 desaturase, or the nucleic acid sequence encoding it, is of the species Agrotis segetum, Amyelois transitella, Argyrotaenia velutiana, Choristoneura rosaceana, Lampronia capitella, Trichoplusia ni, Helicoverpa zea, or It is possible to isolate from organisms of Additional Z11 desaturases, or nucleic acid sequences encoding them, can be isolated from Bombyx mori, Manduca sexta, Diatraea grandiosella, Earias insulana, Earias vittella, Plutella xylostella, Bombyx mori or Diaphania nitidalis. In an exemplary embodiment, the Z11 desaturase comprises a sequence selected from GenBank Accession Nos. JX679209, JX964774, AF416738, AF545481, EU152335, AAD03775, AAF81787 and AY493438. In some embodiments, the nucleic acid sequence encoding the Z11 desaturase from the organism of the species Agrotis segetum, Amyelois transitella, Argyrotaenia velutiana, Choristoneura rosaceana, Lampronia capitella, Trichoplusia ni, Helicoverpa zea, or Thalassiosira pseudonana is codon optimized . In some embodiments, the Z11 desaturase comprises a nucleotide sequence selected from SEQ ID NO: 3, 11, 17 and 19 from Trichoplusia ni. In some embodiments, the Z11 desaturase comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 25 from Trichoplusia ni. In another embodiment, the Z11 desaturase comprises a nucleotide sequence selected from SEQ ID NOS: 4 and 9 from Agrotis segetum. In some embodiments, the Z11 desaturase comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 29 from Agrotis segetum. In some embodiments, the Z11 desaturase comprises a nucleotide sequence selected from SEQ ID NOs: 5 and 16 from Thalassiosira pseudonana. In some embodiments, the Z11 desaturase comprises an amino acid sequence selected from SEQ ID NOs: 26 and 27 from Thalassiosira pseudonana. In certain embodiments, the Z11 desaturase comprises a nucleotide sequence selected from SEQ ID NO: 6, 10 and 23 from Amyelois transitella. In some embodiments, the Z11 desaturase comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 28 from Amyelois transitella. In a further embodiment, the Z11 desaturase comprises a nucleotide sequence selected from SEQ ID NOs: 7, 12, 18, 20 and 24 from Helicoverpa zea. In some embodiments, the Z11 desaturase comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 from Helicoverpa zea. In some embodiments, the Z11 desaturase is It comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2 from Inferens. In some embodiments, the Z11 desaturases are GenBank Accession Nos. AF416738, AGH12217.1, AII 21943.1, CAJ43430.2, AF441221, AAF 81787.1, AF545481, AJ271414, AY362879, ABX71630.1 and NP001299594.1, Q9N9Z8, It contains the amino acid sequences described in ABX71630.1 and AIM40221.1. In some embodiments, the Z11 desaturase comprises a chimeric polypeptide. In some embodiments, a complete or partial Z11 desaturase is fused to another polypeptide. In certain embodiments, the N-terminal native leader sequence of the Z11 desaturase has been replaced with an oleosin leader sequence from another species. In certain embodiments, the Z11 desaturase comprises a nucleotide sequence selected from SEQ ID NOs: 8, 21 and 22. In some embodiments, the Z11 desaturase comprises an amino acid sequence selected from SEQ ID NOs: 33, 34, 35, 36, 37 and 38.

[00310] ある特定の実施形態では、Z11デサチュラーゼは、Z11−13:アシルCoA、E11−13:アシルCoA、(Z,Z)−7,11−13:アシルCoA、Z11−14:アシルCoA、E11−14:アシルCoA、(E,E)−9,11−14:アシルCoA、(E,Z)−9,11−14:アシルCoA、(Z,E)−9,11−14:アシルCoA、(Z,Z)−9,11−14:アシルCoA、(E,Z)−9,11−15:アシルCoA、(Z,Z)−9,11−15:アシルCoA、Z11−16:アシルCoA、E11−16:アシルCoA、(E,Z)−6,11−16:アシルCoA、(E,Z)−7,11−16:アシルCoA、(E,Z)−8,11−16:アシルCoA、(E,E)−9,11−16:アシルCoA、(E,Z)−9,11−16:アシルCoA、(Z,E)−9,11−16:アシルCoA、(Z,Z)−9,11−16:アシルCoA、(E,E)−11,13−16:アシルCoA、(E,Z)−11,13−16:アシルCoA、(Z,E)−11,13−16:アシルCoA、(Z,Z)−11,13−16:アシルCoA、(Z,E)−11,14−16:アシルCoA、(E,E,Z)−4,6,11−16:アシルCoA、(Z,Z,E)−7,11,13−16:アシルCoA、(E,E,Z,Z)−4,6,11,13−16:アシルCoA、Z11−17:アシルCoA、(Z,Z)−8,11−17:アシルCoA、Z11−18:アシルCoA、E11−18:アシルCoA、(Z,Z)−11,13−18:アシルCoA、(E,E)−11,14−18:Acyl−CoAまたはそれらの組合せから選択される一または多価不飽和産物への脂肪アシルCoAの変換を触媒する。 [00310] In a specific embodiment, the Z11 desaturase is Z11-13: acyl CoA, E11-13: acyl CoA, (Z, Z) -7, 11-13: acyl CoA, Z11-14: acyl CoA, E11-14: Acyl-CoA, (E, E) -9, 11-14: Acyl-CoA, (E, Z) -9, 11-14: Acyl-CoA, (Z, E) -9, 11-14: Acyl CoA, (Z, Z) -9, 11-14: Acyl CoA, (E, Z) -9, 11-15: Acyl CoA, (Z, Z) -9, 11-15: Acyl CoA, Z11-16 : Acyl CoA, E11-16: Acyl CoA, (E, Z) -6, 11-16: Acyl CoA, (E, Z) -7, 11-16: Acyl CoA, (E, Z) -8, 11 -16: acyl CoA, (E, E) -9, 11-1 : Acyl CoA, (E, Z) -9, 11-16: Acyl CoA, (Z, E) -9, 11-16: Acyl CoA, (Z, Z) -9, 11-16: Acyl CoA, ((E) E, E) -11, 13-16: acyl CoA, (E, Z) -11, 13-16: acyl CoA, (Z, E) -11, 13-16: acyl CoA, (Z, Z)- 11, 13-16: Acyl-CoA, (Z, E) -11, 14-16: Acyl-CoA, (E, E, Z) -4, 6, 11-16: Acyl-CoA, (Z, Z, E) -7, 11, 13-16: Acyl CoA, (E, E, Z, Z) -4, 6, 11, 13-16: Acyl CoA, Z11-17: Acyl CoA, (Z, Z) -8, 11-17: Acyl CoA, Z11-18: Acyl CoA, E11-18: Acyl CoA, (Z, Z) -1 , 13-18: acyl CoA, (E, E) -11,14-18: it catalyzes the conversion of fatty acyl CoA to Acyl-CoA or single or polyunsaturated product combinations thereof.

[00311] 別の例示的な実施形態では、脂肪アシルデサチュラーゼはZ9デサチュラーゼである。本明細書に記載される種々の実施形態では、Z9デサチュラーゼ、またはこれをコードする核酸配列は、種Ostrinia furnacalis、Ostrinia nobilalis、Choristoneura rosaceana、Lampronia capitella、Helicoverpa assulta、またはHelicoverpa zeaの生物から単離することが可能である。例示的な実施形態では、Z9デサチュラーゼは、GenBank受託番号AY057862、AF243047、AF518017、EU152332、AF482906、およびAAF81788から選択される配列を含む。一部の実施形態では、Z9デサチュラーゼをコードする核酸配列はコドン最適化されている。一部の実施形態では、Z9デサチュラーゼは、Ostrinia furnacalis由来の配列番号13に記載されるヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態では、Z9デサチュラーゼは、Ostrinia furnacalis由来の配列番号30に記載されるアミノ酸配列を含む。他の実施形態では、Z9デサチュラーゼは、Lampronia capitella由来の配列番号14に記載されるヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態では、Z9デサチュラーゼは、Lampronia capitella由来の配列番号31に記載されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、Z9デサチュラーゼは、Helicoverpa zea由来の配列番号15に記載されるヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態では、Z9デサチュラーゼは、Helicoverpa zea由来の配列番号32に記載されるアミノ酸配列を含む。 [00311] In another exemplary embodiment, the fatty acyl desaturase is a Z9 desaturase. In various embodiments described herein, the Z9 desaturase, or nucleic acid sequence encoding the same, is isolated from an organism of the species Ostrinia furnacalis, Ostrinia nobilalis, Choristoneura rosaceana, Lampronia capitella, Helicoverpa assulta, or Helicoverpa zea It is possible. In an exemplary embodiment, the Z9 desaturase comprises a sequence selected from GenBank Accession Nos. AY057862, AF243047, AF518017, EU152332, AF482906, and AAF81788. In some embodiments, the nucleic acid sequence encoding the Z9 desaturase is codon optimized. In some embodiments, the Z9 desaturase comprises the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 13 from Ostrinia furnacalis. In some embodiments, the Z9 desaturase comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 30 from Ostrinia furnacalis. In another embodiment, the Z9 desaturase comprises the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 14 from Lampronia capitella. In some embodiments, the Z9 desaturase comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 31 from Lampronia capitella. In some embodiments, the Z9 desaturase comprises the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 15 from Helicoverpa zea. In some embodiments, the Z9 desaturase comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 32 from Helicoverpa zea.

[00312] ある特定の実施形態では、Z9デサチュラーゼは、Z9−11:アシルCoA、Z9−12:アシルCoA、E9−12:アシルCoA、(E,E)−7,9−12:アシルCoA、(E,Z)−7,9−12:アシルCoA、(Z,E)−7,9−12:アシルCoA、(Z,Z)−7,9−12:アシルCoA、Z9−13:アシルCoA、E9−13:アシルCoA、(E,Z)−5,9−13:アシルCoA、(Z,E)−5,9−13:アシルCoA、(Z,Z)−5,9−13:アシルCoA、Z9−14:アシルCoA、E9−14:アシルCoA、(E,Z)−4,9−14:アシルCoA、(E,E)−9,11−14:アシルCoA、(E,Z)−9,11−14:アシルCoA、(Z,E)−9,11−14:アシルCoA、(Z,Z)−9,11−14:アシルCoA、(E,E)−9,12−14:アシルCoA、(Z,E)−9,12−14:アシルCoA、(Z,Z)−9,12−14:アシルCoA、Z9−15:アシルCoA、E9−15:アシルCoA、(Z,Z)−6,9−15:アシルCoA、Z9−16:アシルCoA、E9−16:アシルCoA、(E,E)−9,11−16:アシルCoA、(E,Z)−9,11−16:アシルCoA、(Z,E)−9,11−16:アシルCoA、(Z,Z)−9,11−16:アシルCoA、Z9−17:アシルCoA、E9−18:アシルCoA、Z9−18:アシルCoA、(E,E)−5,9−18:アシルCoA、(E,E)−9,12−18:アシルCoA、(Z,Z)−9,12−18:アシルCoA、(Z,Z,Z)−3,6,9−18:アシルCoA、(E,E,E)−9,12,15−18:アシルCoA、(Z,Z,Z)−9,12,15−18:Acyl−CoA,またはそれらの組合せから選択される一または多価不飽和産物への脂肪アシルCoAの変換を触媒する。 [00312] In certain embodiments, the Z9 desaturase is Z9-11: Acyl CoA, Z9-12: Acyl CoA, E9-12: Acyl CoA, (E, E) -7, 9-12: Acyl CoA, (E, Z) -7, 9-12: Acyl CoA, (Z, E) -7, 9-12: Acyl CoA, (Z, Z) -7, 9-12: Acyl CoA, Z9-13: Acyl CoA, E9-13: Acyl CoA, (E, Z) -5, 9-13: Acyl CoA, (Z, E) -5, 9-13: Acyl CoA, (Z, Z) -5, 9-13 : Acyl-CoA, Z9-14: Acyl-CoA, E9-14: Acyl-CoA, (E, Z) -4, 9-14: Acyl-CoA, (E, E) -9, 11-14: Acyl-CoA, (E , Z) -9, 11-14: acyl CoA, (Z, E) -9, 11-14: Syl-CoA, (Z, Z) -9, 11-14: Acyl-CoA, (E, E) -9, 12-14: Acyl-CoA, (Z, E) -9, 12-14: Acyl-CoA, (Z , Z) -9, 12-14: Acyl-CoA, Z9-15: Acyl-CoA, E9-15: Acyl-CoA, (Z, Z) -6, 9-15: Acyl-CoA, Z9-16: Acyl-CoA, E9 -16: Acyl-CoA, (E, E) -9, 11-16: Acyl-CoA, (E, Z) -9, 11-16: Acyl-CoA, (Z, E) -9, 11-16: Acyl-CoA , (Z, Z) -9, 11-16: Acyl-CoA, Z9-17: Acyl-CoA, E9-18: Acyl-CoA, Z9-18: Acyl-CoA, (E, E) -5, 9-18: Acyl CoA, (E, E) -9, 12-18: Acyl CoA, (Z, Z)- , 12-18: Acyl-CoA, (Z, Z, Z) -3, 6, 9-18: Acyl-CoA, (E, E, E) -9, 12, 15-18: Acyl-CoA, (Z, Z) , Z) -9, 12, 15-18: Catalyzing the conversion of fatty acyl-CoA into mono- or polyunsaturated products selected from Acyl-CoA, or combinations thereof.

[00313] 一部の実施形態では、脂肪アシルデサチュラーゼはE5−10:アシルCoA、E7−12:アシルCoA、E9−14:アシルCoA、E11−16:アシルCoA、E13−18:Acyl−CoA,Z7−12:アシルCoA、Z9−14:アシルCoA、Z11−16:アシルCoA、Z13−18:アシルCoA、Z8−12:アシルCoA、Z10−14:アシルCoA、Z12−16:アシルCoA、Z14−18:アシルCoA、Z7−10:アシルCoA、Z9−12:アシルCoA、Z11−14:アシルCoA、Z13−16:アシルCoA、Z15−18:アシルCoA、E7−10:アシルCoA、E9−12:アシルCoA、E11−14:アシルCoA、E13−16:アシルCoA、E15−18:アシルCoA、E5Z7−12:アシルCoA、E7Z9−12:アシルCoA、E9Z11−14:アシルCoA、E11Z13−16:アシルCoA、E13Z15−18:アシルCoA、E6E8−10:アシルCoA、E8E10−12:アシルCoA、E10E12−14:アシルCoA、E12E14−16:Acyl−CoA,Z5E8−10:アシルCoA、Z7E10−12:アシルCoA、Z9E12−14:アシルCoA、Z11E14−16:アシルCoA、Z13E16−18:アシルCoA、Z3−10:アシルCoA、Z5−12:アシルCoA、Z7−14:アシルCoA、Z9−16:アシルCoA、Z11−18:Acyl−CoA,Z3Z5−10:アシルCoA、Z5Z7−12:アシルCoA、Z7Z9−14:アシルCoA、Z9Z11−16:アシルCoA、Z11Z13−16:アシルCoAおよびZ13Z15−18:Acyl−CoAから選択される一または多価不飽和中間体への脂肪アシルCoAの変換を触媒する。 [00313] In some embodiments, the fatty acyl desaturase is E5-10: Acyl CoA, E7-12: Acyl CoA, E9-14: Acyl CoA, E11-16: Acyl CoA, E13-18: Acyl-CoA, Z7-12: Acyl CoA, Z9-14: Acyl CoA, Z11-16: Acyl CoA, Z13-18: Acyl CoA, Z8-12: Acyl CoA, Z10-14: Acyl CoA, Z12-16: Acyl CoA, Z14 -18: Acyl CoA, Z7-10: Acyl CoA, Z9-12: Acyl CoA, Z11-14: Acyl CoA, Z13-16: Acyl CoA, Z15-18: Acyl CoA, E7-10: Acyl CoA, E9- 12: Acyl CoA, E11-14: Acyl CoA, E13-16: Acyl CoA, E15-18: Syl-CoA, E5Z7-12: Acyl-CoA, E7Z9-12: Acyl-CoA, E9Z11-14: Acyl-CoA, E11Z13-16: Acyl-CoA, E13Z15-18: Acyl-CoA, E6E8-10: Acyl-CoA, E8E10-12: Acyl CoA, E10 E 12-14: Acyl CoA, E 12 E 14-16: Acyl-CoA, Z 5 E 8-10: Acyl CoA, Z 7 E 10-12: Acyl CoA, Z 9 E 12-14: Acyl CoA, Z 11 E 14-16: Acyl CoA, Z 13 E 16-18: Acyl CoA, Z3-10: Acyl CoA, Z5-12: Acyl CoA, Z7-14: Acyl CoA, Z9-16: Acyl CoA, Z11-18: Acyl-CoA, Z3 Z5-10: Acyl CoA, Z5 Z7-12: Acyl CoA, 7Z9-14: Acyl-CoA, Z9Z11-16: Acyl-CoA, Z11Z13-16: Acyl-CoA and Z13Z15-18: Catalyzing the conversion of fatty acyl-CoA to mono- or polyunsaturated intermediates selected from Acyl-CoA .

[00314] 一部の実施形態では、組換え微生物は、2つの二重結合の続いて起こる不飽和化を触媒することができる二機能性デサチュラーゼを発現することができる。 [00314] In some embodiments, the recombinant microorganism can express a bifunctional desaturase that can catalyze the subsequent desaturation of the two double bonds.

[00315] 一部の実施形態では、組換え微生物は、飽和C〜C24脂肪アシルCoAの対応する一または多価不飽和C〜C24脂肪アシルCoAへの変換を触媒する脂肪アシルデサチュラーゼをコードする1つよりも多い外因性核酸分子を発現することができる。例えば、組換え微生物は、Z11デサチュラーゼをコードする外因性核酸分子およびZ9デサチュラーゼをコードする別の外因性核酸分子を発現することができる。 [00315] In some embodiments, the recombinant microorganism is a saturated C 6 -C 24 corresponding mono- or polyunsaturated C 6 -C 24 fatty acyl desaturase that catalyzes the conversion of fatty acyl CoA fatty acyl CoA And more than one exogenous nucleic acid molecule encoding. For example, the recombinant microorganism can express an exogenous nucleic acid molecule encoding a Z11 desaturase and another exogenous nucleic acid molecule encoding a Z9 desaturase.

[00316] 一部の実施形態では、1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産のための生合成経路を含むように操作された1つまたは複数の組換え微生物は、所与のサイクルがそのサイクルの開始の一または多価不飽和C〜C24脂肪アシルCoA基質と比べて2個の炭素の切断のある一または多価不飽和C〜C22脂肪アシルCoA中間体を生産する、アシルCoAオキシダーゼ活性の1つまたは複数の連続するサイクルの後に、一または多価不飽和C〜C24脂肪アシルCoAの切詰め型の一または多価不飽和脂肪アシルCoAへの変換を触媒するアシルCoAオキシダーゼをコードする少なくとも1つの外因性核酸分子を含む。一部の実施形態では、アシルCoAオキシダーゼは表3aから選択される。 [00316] In some embodiments, one or more recombinant microorganisms engineered to include a biosynthetic pathway for the production of one or more unsaturated lipid moieties have a given cycle producing one or polyunsaturated C 6 -C 24 fatty acyl-CoA substrate as compared to a cut of 2 carbons mono- or polyunsaturated C 4 -C 22 fatty acyl-CoA intermediates start of a cycle, after one or more successive cycles of the acyl-CoA oxidase activity, catalyzes the conversion of one or polyunsaturated fatty acyl CoA single or multivalent truncated forms of unsaturated C 6 -C 24 fatty acyl CoA And at least one exogenous nucleic acid molecule encoding an acyl CoA oxidase. In some embodiments, the acyl CoA oxidase is selected from Table 3a.

[00317] 一部の実施形態では、組換え微生物は、好ましくは、>C16、>C14、>C12または>C10のアシルグリセロール基質のエステル結合を加水分解するアシルグリセロールリパーゼおよび/またはステロールエステルエステラーゼ酵素をコードする少なくとも1つの内在性または外因性核酸分子をさらに含む。一部の実施形態では、発現されているアシルグリセロールリパーゼおよび/またはステロールエステルエステラーゼ酵素は表3bから選択される。 [00317] In some embodiments, the recombinant microorganism is preferably an acylglycerol lipase and / or sterol ester esterase enzyme that hydrolyzes an ester bond of an acylglycerol substrate of> C16,> C14,> C12 or> C10. Further comprising at least one endogenous or exogenous nucleic acid molecule encoding In some embodiments, the expressed acylglycerol lipase and / or sterol ester esterase enzyme is selected from Table 3b.

[00318] 一実施形態では、1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産のための生合成経路を含むように操作された1つまたは複数の組換え微生物は、1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産を巡って生合成経路と競合する経路で1つまたは複数の内在性タンパク質を欠落する、破壊する、突然変異する、および/またはその活性を低減するようにさらに操作されている。 [00318] In one embodiment, one or more recombinant microorganisms engineered to include a biosynthetic pathway for the production of one or more unsaturated lipid moieties comprises one or more unsaturated lipids. It is further engineered to lack, destroy, mutate, and / or reduce its activity in one or more endogenous proteins in a pathway that competes with the biosynthetic pathway for production of the moiety.

[00319] 一部の実施形態では、組換え微生物は、1つまたは複数の望ましくない脂肪酸伸張経路に関与している1つまたは複数の内在性タンパク質を欠落する、破壊する、突然変異する、および/またはその活性を低減するように操作される。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の望ましくない脂肪酸伸張経路に関与している1つまたは複数の内在性タンパク質は、βケトアシルCoA還元酵素、βヒドロキシアシルCoAデヒドラターゼ、エノイルCoA還元酵素、またはその任意の組合せからなる群から選択される。 [00319] In some embodiments, the recombinant microorganism lacks, destroys, mutates, and / or one or more endogenous proteins involved in one or more undesired fatty acid elongation pathways. And / or be manipulated to reduce its activity. In certain embodiments, one or more endogenous proteins involved in one or more undesired fatty acid elongation pathways are beta-ketoacyl-CoA reductase, beta-hydroxyacyl-CoA dehydratase, enoyl-CoA reductase, or It is selected from the group consisting of arbitrary combinations thereof.

[00320] 他の実施形態では、組換え微生物は、1つまたは複数の脂肪体貯蔵および/または再利用経路に関与している1つまたは複数の内在性タンパク質を欠落する、破壊する、突然変異する、および/またはその活性を低減するように操作される。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の脂肪体貯蔵および/または再利用経路に関与している1つまたは複数の内在性タンパク質は、トリアシルグリセロールリパーゼ、リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼ、ステリルエステルヒドロラーゼ、アシルCoAシンテターゼ、またはその任意の組合せからなる群から選択される。一部の実施形態では、欠落される、破壊される、突然変異される、および/または活性が低減されるトリアシルグリセロールリパーゼはYALI0D17534g(TGL3)である。一部の実施形態では、欠落される、破壊される、突然変異される、および/または活性が低減される脂肪アシルCoAシンテターゼ(脂肪酸輸送体)はYALI0E16016g(FAT1)である。 [00320] In another embodiment, the recombinant microorganism is a mutation that lacks, destroys, one or more endogenous proteins involved in one or more fat body storage and / or recycling pathways. And / or manipulated to reduce its activity. In certain embodiments, one or more endogenous proteins involved in one or more fat body storage and / or recycling pathways are triacylglycerol lipase, lysophosphatidic acid acyltransferase, steryl ester hydrolase , Acyl CoA synthetase, or any combination thereof. In some embodiments, the triacylglycerol lipase that is missing, destroyed, mutated and / or whose activity is reduced is YALI 0D 17534 g (TGL 3). In some embodiments, the fatty acyl CoA synthetase (fatty acid transporter) that is missing, destroyed, mutated and / or whose activity is reduced is YALI0E16016 g (FAT1).

[00321] 一部の実施形態では、組換え微生物は、1つまたは複数の脂肪酸分解経路に関与している1つまたは複数の内在性タンパク質を欠落する、破壊する、突然変異する、および/またはその活性を低減するように操作される。ある特定の実施形態では、脂肪酸分解経路はベータ酸化経路である。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の内在性タンパク質は、アシルCoAオキシダーゼ、多機能エノイルCoAヒドラターゼ−β−ヒドロキシアシル−CoAデヒドロゲナーゼ、βケトアシルCoAチオラーゼ、またはその任意の組合せからなる群から選択される。一部の好ましい実施形態では、アシルCoAオキシダーゼをコードする微生物宿主の1つまたは複数の遺伝子は、所望の鎖長を超えた所望の脂肪アシルCoAの切断を取り除くまたは低減するために欠落されるまたは下方調節される。一部の実施形態では、組換え微生物は、Y.lipolytica POX1(YALI0E32835g)、Y.lipolytica POX2(YALI0F10857g)、Y.lipolytica POX3(YALI0D24750g)、Y.lipolytica POX4(YALI0E27654g)、Y.lipolytica POX5(YALI0C23859g)、Y.lipolytica POX6(YALI0E06567g);S.cerevisiae POX1(YGL205W);Candida POX2(CaO19.1655、CaO19.9224、CTRG_02374、M18259)、Candida POX4(CaO19.1652、CaO19.9221、CTRG_02377、M12160)およびCandida POX5(CaO19.5723、CaO19.13146、CTRG_02721、M12161)からなる群から選択される1つまたは複数の内在性アシルCoAオキシダーゼ酵素の欠落、破壊、突然変異、および/またはその活性の低減を含む。 [00321] In some embodiments, the recombinant microorganism lacks, destroys, mutates, and / or / or one or more endogenous proteins involved in one or more fatty acid degradation pathways. It is manipulated to reduce its activity. In certain embodiments, the fatty acid degradation pathway is a beta oxidation pathway. In certain embodiments, the one or more endogenous proteins are selected from the group consisting of acyl CoA oxidase, multifunctional enoyl CoA hydratase-β-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase, β ketoacyl CoA thiolase, or any combination thereof Be done. In some preferred embodiments, one or more genes of the microbial host encoding the acyl CoA oxidase are absent or eliminated to eliminate or reduce cleavage of the desired fatty acyl CoA beyond the desired chain length Down-regulated. In some embodiments, the recombinant microorganism is Y.1. lipolytica POX1 (YALI0E32835 g), Y.1. lipolytica POX2 (YALI0F10857g), Y.1. lipolytica POX3 (YALI0D24750 g), Y.1. lipolytica POX 4 (YALI0E27654 g), Y.1. lipolytica POX5 (YALI0 C23859 g), Y.1. lipolytica POX 6 (YALI0E06567 g); S. cerevisiae POX1 (YGL205W); Candida POX2 (CaO 19.1655, CaO 19.9224, CTRG_02374, M18259), Candida POX4 (CaO 19.1652, CaO 19.9221, CTRG_02377, M12160) and Candida POX5 (CaO 19.5723, CaO19. M12161), deletion, disruption, mutation, and / or reduction of its activity of one or more endogenous acyl CoA oxidase enzymes selected from the group consisting of

[00322] 一部の実施形態では、グリセロール−3−リン酸アシルトランスフェラーゼ(GPAT)、リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼ(LPAAT)、グリセロールリン脂質アシルトランスフェラーゼ(GPLAT)および/またはジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ(DGAT)をコードする組換え微生物の1つまたは複数の遺伝子は欠落されているまたは下方調節されている、および1つまたは複数の異種GPAT、LPAAT、GPLAT、またはDGATバリアントで置き換えられている。一部の実施形態では、1つまたは複数のアシルトランスフェラーゼバリアントは、表3cから選択される1つまたは複数の異種アシルトランスフェラーゼに由来する。一部の実施形態では、組換え微生物は、Y.lipolytica YALI0C00209g、Y.lipolytica YALI0E18964g、Y.lipolytica YALI0F19514g、Y.lipolytica YALI0C14014g、Y.lipolytica YALI0E16797g、Y.lipolytica YALI0E32769gおよびY. lipolytica YALI0D07986g、S.cerevisiae YBL011w、S.cerevisiae YDL052c、S.cerevisiae YOR175C、S.cerevisiae YPR139C、S.cerevisiae YNR008wおよびS.cerevisiae YOR245cおよびCandida I503_02577、Candida CTRG_02630、Candida CaO19.250、Candida CaO19.7881、Candida CTRG_02437、Candida CaO19.1881、Candida CaO19.9437、Candida CTRG_01687、Candida CaO19.1043、Candida CaO19.8645、Candida CTRG_04750、Candida CaO19.13439、Candida CTRG_04390、Candida CaO19.6941、Candida CaO19.14203およびCandida CTRG_06209からなる群から選択される1つまたは複数の内在性アシルトランスフェラーゼ酵素の欠落、破壊、突然変異、および/またはその活性の低減を含む。 [00322] In some embodiments, glycerol-3-phosphate acyltransferase (GPAT), lysophosphatidic acid acyltransferase (LPAAT), glycerol phospholipid acyltransferase (GPLAT) and / or diacylglycerol acyltransferase (DGAT) One or more genes of the encoding recombinant microorganism are missing or down-regulated and replaced with one or more heterologous GPAT, LPAAT, GPLAT, or DGAT variants. In some embodiments, one or more acyltransferase variants are derived from one or more heterologous acyltransferases selected from Table 3c. In some embodiments, the recombinant microorganism is Y.1. lipolytica YALI0 C00209 g, Y. lipolytica YALI 0 E 18964 g, Y. lipolytica YALI 0 F 19514 g, Y. lipolytica YALI 0 C 14014 g, Y. lipolytica YALI 0 E 16 797 g, Y. lipolytica YALI 0 E 327 69 g and Y. lipolytica YALI 0 D 0 79 86 g, S. S. cerevisiae YBL011 w, S.I. S. cerevisiae YDL052 c, S.I. S. cerevisiae YOR 175 C, S.I. S. cerevisiae YPR139C, S.I. S. cerevisiae YNR 008 w and S. C.cerevisiae YOR245c and Candida I503_02577, Candida CTRG_02630, Candida CaO 19.250, Candida CaO 19.7.881, Candida CTRG_02437, Candida CaO 19.1881, Candida CaR 19 018, Candida CaO 19 ci. .13439, Candida CTRG_04390, Candida CaO 19.6941, Candida CaO 19.14203 and Candida CTRG_06209 selected from the group consisting of It includes the loss, destruction, mutation and / or reduction of the activity of one or more endogenous acyltransferase enzymes.

[00323] ある特定の実施形態では、脂肪酸分解経路はオメガ酸化経路である。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の内在性タンパク質は、モノオキシゲナーゼ(CYP52)、脂肪アルコールオキシダーゼ、脂肪アルコールデヒドロゲナーゼ、アルコールデヒドロゲナーゼ、脂肪アルデヒドデヒドロゲナーゼ、またはその任意の組合せからなる群から選択される。一部の実施形態では、組換え微生物は、Ylipolytica YALI0E25982g(ALK1)、Y.lipolytica YALI0F01320g(ALK2)、Y.lipolytica YALI0E23474g(ALK3)、Y.lipolytica YALI0B13816g(ALK4)、Y.lipolytica YALI0B13838g(ALK5)、Y. lipolytica YALI0B01848g (ALK6)、Y.lipolytica YALI0A15488g(ALK7)、Y.lipolytica YALI0C12122g(ALK8)、Y.lipolytica YALI0B06248g(ALK9)、Y.lipolytica YALI0B20702g(ALK10)、Y.lipolytica YALI0C10054g(ALK11)およびY.lipolytica YALI0A20130g(ALK12)からなる群から選択される1つまたは複数の内在性シトクロームP450モノオキシゲナーゼの欠落、破壊、突然変異、および/またはその活性の低減を含む。 [00323] In certain embodiments, the fatty acid degradation pathway is an omega oxidation pathway. In certain embodiments, one or more endogenous proteins are selected from the group consisting of monooxygenase (CYP 52), fatty alcohol oxidase, fatty alcohol dehydrogenase, alcohol dehydrogenase, fatty aldehyde dehydrogenase, or any combination thereof . In some embodiments, the recombinant microorganism is Ylipolytica YALI0E25982 g (ALK1), Y. lipolytica YALI0 F01320 g (ALK2), Y.1. lipolytica YALI0 E23474 g (ALK3), Y.1. lipolytica YALI0 B13816 g (ALK4), Y.1. lipolytica YALI0B 13838 g (ALK5), Y.1. lipolytica YALI 0 B 01 848 g (ALK 6), Y. lipolytica YALI0A 15488 g (ALK7), Y.1. lipolytica YALI 0 C 12122 g (ALK 8), Y. lipolytica YALI0B06248 g (ALK9), Y.1. lipolytica YALI 0 B 20 702 g (ALK 10), Y. lipolytica YALI 0 C 10054 g (ALK 11) and Y. and L. loss, destruction, mutation, and / or reduction of the activity of one or more endogenous cytochrome P450 monooxygenases selected from the group consisting of Y. lipolytica YALI 0 A 20130 g (ALK 12).

[00324] 他の実施形態では、組換え微生物は、ペルオキシソーム生合成に関与している1つまたは複数の内在性タンパク質を欠落する、破壊する、突然変異する、および/またはその活性を低減するように操作される。ある特定の実施形態では、ペルオキシソーム生合成に関与している1つまたは複数の内在性タンパク質は、PEX1、PEX2、PEX3、PEX4、PEX5、PEX6、PEX7、PEX8、PEX10、PEX11、PEX12、PEX13、PEX14、PEX15、PEX17、PEX18、PEX19、PEX21、PEX22、PEX25、PEX27、PEX28、PEX29、PEX30、PEX31、PEX32およびPEX34またはその任意の組合せからなる群から選択される。 [00324] In other embodiments, the recombinant microorganism lacks, destroys, mutates, and / or reduces the activity of one or more endogenous proteins involved in peroxisome biogenesis Operated by In certain embodiments, one or more endogenous proteins involved in peroxisomal biogenesis are PEX1, PEX2, PEX3, PEX4, PEX5, PEX7, PEX7, PEX8, PEX10, PEX11, PEX12, PEX13, PEX14. , PEX 15, PEX 17, PEX 18, PEX 21, PEX 22, PEX 25, PEX 27, PEX 28, PEX 29, PEX 30, PEX 31, PEX 32, PEX 32, or any combination thereof.

[00325] 別の実施形態では、1つまたは複数の組換え微生物は、補酵素の細胞内レベルを増加するようにさらに操作されている。ある特定の実施形態では、補酵素はNADHおよび/またはNADPHである。一部の実施形態では、1つまたは複数の組換え微生物は、グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼ、6−ホスホグルコノラクトナーゼ、6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼ、トランスアルドラーゼ、トランスケトラーゼ、リボース−5−リン酸ケトールイソメラーゼ、D−リブロース−5−リン酸3−エピメラーゼ、NADP+依存性イソクエン酸デヒドロゲナーゼ、NAD+またはNADP+依存性リンゴ酸デヒドロゲナーゼ、アルコールデヒドロゲナーゼ、アルデヒドデヒドロゲナーゼ、トランスヒドロゲナーゼ、またはその任意の組合せからなる群から選択される1つまたは複数の内在性または外因性タンパク質を発現するようにさらに操作されている。別の実施形態では、1つまたは複数の内在性または外因性タンパク質の発現は補助基質の補充と連結している。一部の実施形態では、1つまたは複数の組換え微生物は、グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼ、6−ホスホグルコノラクトナーゼ、6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼ、トランスアルドラーゼ、トランスケトラーゼ、リボース−5−リン酸ケトールイソメラーゼ、D−リブロース−5−リン酸3−エピメラーゼ、またはその任意の組合せからなる群から選択される1つまたは複数の内在性タンパク質を欠落する、破壊する、突然変異する、および/またはその活性を低減するようにさらに操作される。 [00325] In another embodiment, one or more recombinant microorganisms are further engineered to increase intracellular levels of coenzyme. In certain embodiments, the coenzyme is NADH and / or NADPH. In some embodiments, one or more recombinant microorganisms are glucose-6-phosphate dehydrogenase, 6-phosphogluconolactonase, 6-phosphogluconate dehydrogenase, transaldolase, transketolase, ribose-5 -Consists of ketol isomerase, D-ribulose-5-phosphate 3-epimerase, NADP + dependent isocitrate dehydrogenase, NAD + or NADP + dependent malate dehydrogenase, alcohol dehydrogenase, aldehyde dehydrogenase, transhydrogenase or any combination thereof It is further engineered to express one or more endogenous or exogenous proteins selected from the group. In another embodiment, expression of one or more endogenous or exogenous proteins is linked to complementation of a co-substrate. In some embodiments, one or more recombinant microorganisms are glucose-6-phosphate dehydrogenase, 6-phosphogluconolactonase, 6-phosphogluconate dehydrogenase, transaldolase, transketolase, ribose-5 -Lacking, destroying, mutating, and / or one or more endogenous proteins selected from the group consisting of ketol isomerase, phosphate, D-ribulose-5-phosphate 3-epimerase, or any combination thereof And / or be further manipulated to reduce its activity.

[00326] 一部の実施形態では、組換え微生物は、1つまたは複数のアシルCoAオキシダーゼ酵素を発現し、1つまたは複数の内在性アシルCoAオキシダーゼ酵素を欠落する、破壊する、突然変異する、および/またはその活性を低減するように操作される。一部の実施形態では、発現されている1つまたは複数のアシルCoAオキシダーゼ酵素は欠落されているまたは下方調節されている1つまたは複数の内在性アシルCoAオキシダーゼ酵素とは異なっている。他の実施形態では、発現される1つまたは複数のアシルCoAオキシダーゼ酵素は1つまたは複数の不飽和脂質部分の鎖長を調節する。他の実施形態では、発現されている1つまたは複数のアシルCoAオキシダーゼ酵素は表3aから選択される。 [00326] In some embodiments, the recombinant microorganism expresses one or more acyl CoA oxidase enzymes and lacks, destroys, mutates one or more endogenous acyl CoA oxidase enzymes. And / or are engineered to reduce its activity. In some embodiments, the one or more acyl CoA oxidase enzymes being expressed are different from the one or more endogenous acyl CoA oxidase enzymes that are missing or downregulated. In other embodiments, the expressed one or more acyl CoA oxidase enzymes modulate the chain length of one or more unsaturated lipid moieties. In another embodiment, the one or more acyl CoA oxidase enzymes being expressed are selected from Table 3a.

[00327] 本明細書に記載される種々の実施形態では、組換え微生物は真核微生物である。一部の実施形態では、真核微生物は酵母である。例示的な実施形態では、酵母はYarrowia、Candida、Saccharomyces、Pichia、Hansenula、Kluyveromyces、Issatchenkia、Zygosaccharomyces、Debaryomyces、Schizosaccharomyces、Pachysolen、Cryptococcus、Trichosporon、RhodotorulaおよびMyxozymaからなる群から選択される属のメンバーである。 [00327] In various embodiments described herein, the recombinant microorganism is a eukaryotic microorganism. In some embodiments, the eukaryotic microbe is a yeast. In an exemplary embodiment, the yeast is a member of the group consisting of: .

[00328] 一部の実施形態では、1つまたは複数の組換え微生物は脂質を蓄積する。例示的な実施形態では、本発明の組換え微生物は含油性酵母である。さらなる実施形態では、含油性酵母はYarrowia、Candida、Rhodotorula、Rhodosporidium、Cryptococcus、TrichosporonおよびLipomycesからなる群から選択される群のメンバーである。さらなる実施形態では、含油性酵母はYarrowia lipolytica、Candida viswanathii、Rhodosporidium toruloides、Lipomyces starkey、L.lipoferus、C.revkaufi、C.pulcherrima、C.utilis、C.tropicalis、Rhodotorula minuta、Trichosporon pullans、T.cutaneum、Cryptococcus curvatus、R.glutinisおよびR.graminisから選択される種のメンバーである。 [00328] In some embodiments, one or more recombinant microorganisms accumulate lipids. In an exemplary embodiment, the recombinant microorganism of the invention is an oleaginous yeast. In a further embodiment, the oleaginous yeast is a member of the group selected from the group consisting of Yarrowia, Candida, Rhodotorula, Rhodosporidium, Cryptococcus, Trichosporon and Lipomyces. In a further embodiment, the oleaginous yeast is Yarrowia lipolytica, Candida viswanathii, Rhodosporidium toruloides, Lipomyces starkey, L. et al. Lipoferus, C.I. revkaufi, C.I. pulcherrima, C.I. utilis, C.I. T. tropicalis, Rhodotorula minuta, Trichosporon pullans, T. et al. cutaneum, Cryptococcus curvatus, R. et al. glutinis and R.A. It is a member of the species selected from graminis.

[00329] 一部の実施形態では、組換え微生物は原核微生物である。例示的な実施形態では、原核微生物はEscherichia、Clostridium、Zymomonas、Salmonella、Rhodococcus、Pseudomonas、Bacillus、Lactobacillus、Enterococcus、Alcaligenes、Klebsiella、Paenibacillus、Arthrobacter、CorynebacteriumおよびBrevibacteriumからなる群から選択される群のメンバーである。 [00329] In some embodiments, the recombinant microorganism is a prokaryotic microorganism. In an exemplary embodiment, the prokaryotic microorganism is a member selected from the group consisting of Escherichia, Clostridium, Zymomonas, Salmonella, Rhodococcus, Pseudomonas, Bacillus, Lactobacillus, Enterococcus, Alcaligenes, Klebsiella, Paenibacillus, Arthrobacter, Corynebacterium and Brevibacterium is there.

[00330] 一部の実施形態では、組換え微生物を使用して1つまたは複数の不飽和脂質部分を生産する。 [00330] In some embodiments, recombinant microorganisms are used to produce one or more unsaturated lipid moieties.

[00331] したがって、別の態様では、本発明は、本明細書に記載される組換え微生物を使用して1つまたは複数の不飽和脂質部分を生産する方法を提供する。一実施形態では、方法は、1つまたは複数の不飽和脂質部分が生産されるまで炭素源を提供する供給原料を含有する培養培地において組換え微生物を培養することを含む。さらなる実施形態では、1つまたは複数の不飽和脂質部分が回収される。回収は、蒸留、膜ベースの分離ガスストリッピング、溶媒抽出、および拡張吸着流動床(expanded bed adsorption)などの当技術分野で公知の方法によることが可能である。 [00331] Thus, in another aspect, the present invention provides methods of producing one or more unsaturated lipid moieties using recombinant microorganisms as described herein. In one embodiment, the method comprises cultivating the recombinant microorganism in a culture medium containing a feedstock that provides a carbon source until one or more unsaturated lipid moieties are produced. In further embodiments, one or more unsaturated lipid moieties are recovered. Recovery can be by methods known in the art such as distillation, membrane based separation gas stripping, solvent extraction, and expanded bed adsorption.

[00332] 一部の実施形態では、供給原料は炭素源を含む。本明細書に記載されている種々の実施形態では、炭素源は、糖、グリセロール、アルコール、有機酸、アルカン、脂肪酸、リグノセルロース、タンパク質、二酸化炭素、および一酸化炭素から選択してよい。さらなる実施形態では、糖はグルコース、フルクトース、およびサクロースからなる群から選択される。 [00332] In some embodiments, the feedstock comprises a carbon source. In various embodiments described herein, the carbon source may be selected from sugars, glycerol, alcohols, organic acids, alkanes, fatty acids, lignocelluloses, proteins, carbon dioxide, and carbon monoxide. In a further embodiment, the sugar is selected from the group consisting of glucose, fructose and sucrose.

[00333] 一部の実施形態では、1つまたは複数の組換え微生物はアルカンおよび/または脂肪酸に対して高い耐性を有する。 [00333] In some embodiments, one or more recombinant microorganisms are highly resistant to alkanes and / or fatty acids.

[00334] 別の態様では、1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法のいずれかで使用される組換え微生物が本明細書では開示される。 [00334] In another aspect, a recombinant microorganism for use in any of the methods of producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties is provided. Disclosed herein.

脂肪アルコールおよび/またはアルデヒドを生産する方法
[00335] 上記の通り、一態様では、1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法は、1つまたは複数の天然に存在する生物から1つまたは複数の不飽和脂質部分を入手する工程ならびに、1つまたは複数の不飽和脂質部分を直接還元し、還元により1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドが生産される工程を含む。
Method of producing fatty alcohol and / or aldehyde
[00335] As noted above, in one aspect, a method of producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties is one or more natural methods. Obtaining one or more unsaturated lipid moieties from the organisms present in the as well as directly reducing the one or more unsaturated lipid moieties and reducing to one or more fatty alcohols and / or one or more And a step of producing fatty aldehydes of

[00336] 別の態様では、1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法は、1つまたは複数の天然に存在する生物から1つまたは複数の不飽和脂質部分を入手する工程;1つまたは複数の不飽和脂質部分を1つまたは複数の遊離脂肪酸(FFA)に化学的に変換する工程;1つまたは複数のFFAを1つまたは複数の脂肪酸アルキルエステル(FAAE)にエステル化する工程;ならびに1つもしくは複数のFFAおよび/または1つもしくは複数のFAAEを還元し、還元により1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドが生産される工程を含む。一実施形態では、FAAEは脂肪酸メチルエステル(FAME)を含む。 [00336] In another aspect, the method of producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties is one or more naturally occurring Obtaining one or more unsaturated lipid moieties from the organism; chemically converting one or more unsaturated lipid moieties to one or more free fatty acids (FFAs); one or more FFAs Esterifying one or more fatty acid alkyl esters (FAAE); and reducing one or more FFAs and / or one or more FAAEs, and reduction to one or more fatty alcohols and / or Including the step of producing one or more fatty aldehydes. In one embodiment, FAAE comprises fatty acid methyl ester (FAME).

[00337] 別の態様では、1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法は、1つまたは複数の天然に存在する生物から1つまたは複数の不飽和脂質部分を入手する工程;1つまたは複数の不飽和脂質部分を1つまたは複数のFAAEに化学的に変換する工程;および1つまたは複数のFAAEを還元し、その還元により1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドが生産される工程を含む。一実施形態では、FAAEは脂肪酸メチルエステル(FAME)を含む。 [00337] In another aspect, the method of producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties is one or more naturally occurring Obtaining one or more unsaturated lipid moieties from the organism; chemically converting one or more unsaturated lipid moieties to one or more FAAEs; and reducing one or more FAAEs , The reduction of which produces one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes. In one embodiment, FAAE comprises fatty acid methyl ester (FAME).

[00338] 一実施形態では、1つまたは複数の天然に存在する生物は昆虫である。別の実施形態では、1つまたは複数の天然に存在する生物は昆虫ではない。一部の実施形態では、1つまたは複数の天然に存在する生物は植物、藻類および細菌からなる群から選択される。一部の実施形態では、植物はヤマモガシ科およびクロウメモドキ科からなる群から選択される科由来である。ある特定の実施形態では、属Gevuina、Calendula、Limnanthes、Lunaria、Carum、Daucus、Coriandrum、Macadamia、Myristica、Licania、Aleurites、Ricinus、Corylus、Kermadecia、Asclepias、Cardwellia、Grevillea、Orites、Ziziphus、Hicksbeachia、Hippophae、Ephedra、Placospermum、Xylomelumおよび/またはSimmondsia由来の種を含む。一部の実施形態では、植物はGevuina avellana、Corylus avellana、Kermadecia sinuata、Asclepias syriaca、Cardwellia sublimis、Grevillea exul var. rubiginosa、Orites diversifolius、Orites revoluta、Ziziphus jujube、Hicksbeachia pinnatifoliaおよびGrevillea decoraからなる群から選択される。一部の実施形態では、藻類は緑藻類を含む。ある特定の実施形態では、緑藻類はPediastrum属由来の種を含む。一部の実施形態では、緑藻類はPediastrum simplexを含む。一部の実施形態では、細菌はグラム陰性菌を含む。一部の実施形態では、グラム陰性菌はMyxococcus属由来の種を含む。ある特定の実施形態では、グラム陰性菌はMyxococcus xanthusを含む。一部の実施形態では、細菌はラン藻を含む。一部の実施形態では、ラン藻はSynechococcus属由来の種を含む。ある特定の実施形態では、ラン藻はSynechococcus elongatusを含む。 [00338] In one embodiment, the one or more naturally occurring organisms are insects. In another embodiment, the one or more naturally occurring organisms are not insects. In some embodiments, one or more naturally occurring organisms are selected from the group consisting of plants, algae and bacteria. In some embodiments, the plant is from a family selected from the group consisting of pokeweed family and buckthorn family. In a particular embodiment, the genus Gevuina, Calendula, Limnanthes, Lunaria, Carum, Daucus, Coriandrum, Macadamia, Myristica, Licania, Aleurites, Ricinus, Corylus, Kermadecia, Asclepias, Grevillea, Orites, Ziziphus, Hicks beach Including species from Ephedra, Plasospermum, Xylomelum and / or Simmondsia. In some embodiments, the plants are Gevuina avellana, Corylus avellana, Kermadecia sinuata, Asclepias syriaca, Cardwellia sublimis, Grevillea exul var. It is selected from the group consisting of rubiginosa, Orites diversifolius, Orites revoluta, Ziziphus jujube, Hicksbeachia pinnatifolia and Grevillea decora. In some embodiments, the algae comprises green algae. In certain embodiments, the green algae comprises a species from the genus Pediastrum. In some embodiments, the green algae comprises Pediastrum simplex. In some embodiments, the bacteria comprises gram negative bacteria. In some embodiments, the gram negative bacteria comprises a species from the genus Myxococcus. In certain embodiments, the gram negative bacteria comprises Myxococcus xanthus. In some embodiments, the bacteria comprises cyanobacteria. In some embodiments, the cyanobacteria comprises a species from the genus Synechococcus. In certain embodiments, the cyanobacteria comprises Synechococcus elongatus.

[00339] 別の態様では、1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法は、1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産のための生合成経路を含むように操作された1つまたは複数の組換え微生物において1つまたは複数の不飽和脂質部分を生産する工程;1つまたは複数の不飽和脂質部分を1つもしくは複数の遊離脂肪酸(FFA)および/または1つもしくは複数の脂肪酸メチルエステル(FAAE)に化学的に変換する工程;ならびに1つもしくは複数のFFAおよび/または1つもしくは複数のFAAEを還元する工程であって、還元により1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドが生産される、工程を含む。一実施形態では、FAAEは脂肪酸メチルエステル(FAME)を含む。 [00339] In another aspect, a method of producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties comprises one or more unsaturated lipid moieties Producing one or more unsaturated lipid moieties in one or more recombinant microorganisms engineered to include a biosynthetic pathway for the production of a; one or more unsaturated lipid moieties; Chemically converting to or more free fatty acids (FFA) and / or one or more fatty acid methyl esters (FAAE); and reducing one or more FFAs and / or one or more FAAE Including the step of reducing to produce one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes. In one embodiment, FAAE comprises fatty acid methyl ester (FAME).

[00340] 化学変換工程を含む、本明細書に開示される1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法のいずれかの一実施形態では、1つまたは複数の不飽和脂質部分を1つもしくは複数のFFAおよび/または1つもしくは複数のFAAEに化学的に変換する工程は、1つまたは複数の不飽和脂質部分を単離する工程;任意選択により特定の鎖長を有する1つまたは複数の不飽和脂質部分を濃縮する工程;ならびに1つまたは複数の不飽和脂質部分を処理する工程であって、脂肪酸誘導体を生産する工程をさらに含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の不飽和脂質部分を処理する工程は、1つまたは複数の不飽和脂質部分の1つまたは複数のFFAへの鹸化を含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の不飽和脂質部分を処理する工程は、1つまたは複数の不飽和脂質部分の1つまたは複数のFAAEへのエステル化を含む。一実施形態では、特定の鎖長を有する1つまたは複数の不飽和脂質部分を濃縮する任意選択の工程は分離方法を含む。別の実施形態では、分離方法は蒸留および/またはクロマトグラフィーを含む。一実施形態では、FAAEは脂肪酸メチルエステル(FAME)を含む。 [00340] Any of the methods of producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties disclosed herein, comprising a chemical conversion step In one embodiment, chemically converting the one or more unsaturated lipid moieties to one or more FFAs and / or one or more FAAEs comprises one or more unsaturated lipid moieties. Isolating; optionally concentrating one or more unsaturated lipid moieties having a specific chain length; and treating one or more unsaturated lipid moieties to produce a fatty acid derivative Further comprising the step of In some embodiments, the step of treating one or more unsaturated lipid moieties comprises saponification of one or more unsaturated lipid moieties to one or more FFAs. In some embodiments, treating the one or more unsaturated lipid moieties comprises esterification of the one or more unsaturated lipid moieties to one or more FAAEs. In one embodiment, the optional step of concentrating one or more unsaturated lipid moieties having a specific chain length comprises a separation method. In another embodiment, the separation method comprises distillation and / or chromatography. In one embodiment, FAAE comprises fatty acid methyl ester (FAME).

[00341] 本明細書に開示される1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法のいずれかの一実施形態では、1つもしくは複数の不飽和脂質部分、1つもしくは複数のFFAおよび/または1つもしくは複数のFAAEを1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドに還元する工程は、1つもしくは複数の不飽和脂質部分、1つもしくは複数のFFAおよび/または1つもしくは複数のFAAEを1つまたは複数の化学量論的還元剤に接触させる工程を含む。一部の実施形態では、1つまたは複数の化学量論的還元剤は、水素化ビス(2−メトキシエトキシ)アルミニウムナトリウムVitride(Red-Al, Vitride, SMEAH)および/または水素化ジイソブチルアルミニウム(DIBAL)を含む。ある特定の実施形態では、1つもしくは複数の不飽和脂質部分、1つもしくは複数のFFAおよび/または1つもしくは複数のFAAEを還元する工程は、還元剤を改変するためのバルキーな環状窒素ルイス塩基を含む。一実施形態では、バルキーな環状窒素ルイス塩基は1つまたは複数の脂肪アルデヒドの生産のための還元工程の選択性を与える。一実施形態では、FAAEは脂肪酸メチルエステル(FAME)を含む。 [00341] In any one embodiment of the method of producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties disclosed herein, The reduction of one or more unsaturated lipid moieties, one or more FFAs and / or one or more FAAEs to one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes Contacting one or more unsaturated lipid moieties, one or more FFAs and / or one or more FAAEs with one or more stoichiometric reducing agents. In some embodiments, the one or more stoichiometric reducing agents are sodium bis (2-methoxyethoxy) aluminum hydride, Vitride (Red-Al, Vitride, SMEAH) and / or hydrogenated diisobutylaluminum (DIBAL) )including. In certain embodiments, the step of reducing one or more unsaturated lipid moieties, one or more FFAs and / or one or more FAAEs comprises bulky cyclic nitrogen Lewis to modify the reducing agent. Contains a base. In one embodiment, the bulky cyclic nitrogen Lewis base provides the selectivity of the reduction step for the production of one or more fatty aldehydes. In one embodiment, FAAE comprises fatty acid methyl ester (FAME).

[00342] 本明細書で開示される1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法のいずれかの一実施形態では、1つもしくは複数の不飽和脂質部分、1つもしくは複数のFFAおよび/または1つもしくは複数のFAAEを1つまたは複数の脂肪アルコールに還元する工程は、1つもしくは複数の不飽和脂質部分、1つもしくは複数のFFAおよび/または1つもしくは複数のFAAEを1つまたは複数の遷移金属触媒に接触させる工程を含む。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の遷移金属触媒は1つまたは複数の第VIII族触媒を含む。一実施形態では、FAAEは脂肪酸メチルエステル(FAME)を含む。 [00342] In any one embodiment of the method of producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties disclosed herein, The step of reducing one or more unsaturated lipid moieties, one or more FFAs and / or one or more FAAEs to one or more fatty alcohols comprises one or more unsaturated lipid moieties, one Contacting one or more FFAs and / or one or more FAAEs with one or more transition metal catalysts. In certain embodiments, the one or more transition metal catalysts comprise one or more Group VIII catalysts. In one embodiment, FAAE comprises fatty acid methyl ester (FAME).

[00343] 本明細書で開示される1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法のいずれかの一実施形態では、生産された脂肪アルコールは酸化工程により脂肪アルデヒドにさらに酸化される。一部の実施形態では、酸化工程は1つまたは複数の部分的酸化方法を含む。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の部分的酸化方法はNaOCI/TEMPOを含む。他の実施形態では、酸化工程は銅触媒好気性酸化を含む。 [00343] In any one embodiment of the method of producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties disclosed herein, The produced fatty alcohol is further oxidized to fatty aldehyde by the oxidation process. In some embodiments, the oxidation step comprises one or more partial oxidation methods. In certain embodiments, one or more partial oxidation methods include NaOCI / TEMPO. In another embodiment, the oxidation step comprises copper catalyzed aerobic oxidation.

[00344] 本明細書で開示される1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法のいずれかの一実施形態では、生産された1つまたは複数の脂肪アルコールは1つまたは複数の対応する脂肪酢酸エステルにさらに化学的に変換される。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の脂肪アルコールを1つまたは複数の対応する脂肪酢酸エステルに化学的に変換する工程は、1つまたは複数の脂肪アルコールを無水酢酸に接触させる工程を含む。 [00344] In any one embodiment of the method of producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties disclosed herein, The produced one or more fatty alcohols are further chemically converted to one or more corresponding fatty acetate esters. In certain embodiments, chemically converting one or more fatty alcohols to one or more corresponding fatty acetate esters comprises contacting one or more fatty alcohols with acetic anhydride .

[00345] 本明細書で開示される1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコール、1つもしくは複数の脂肪アルデヒドおよび/または
1つもしくは複数の脂肪酢酸を生産する方法のいずれかの一実施形態では、1つもしくは複数の脂肪アルコール、1つもしくは複数の脂肪アルデヒドおよび/または1つもしくは複数の脂肪酢酸は分離手順によりさらに濃縮される。
[00345] A method of producing one or more fatty alcohols, one or more fatty aldehydes and / or one or more fatty acetic acids from one or more unsaturated lipid moieties disclosed herein In any one embodiment, one or more fatty alcohols, one or more fatty aldehydes and / or one or more fatty acetic acids are further concentrated by a separation procedure.

[00346] 別の態様では、1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法のいずれかで使用される1つまたは複数の不飽和脂質部分を生産することができる組換え微生物を作り出す方法が本明細書で開示される。 [00346] In another aspect, producing one or more unsaturated lipid moieties for use in any of the methods of producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes Disclosed herein are methods of producing a recombinant microorganism capable of.

酵素工学的操作
[00347] 組換え微生物中の酵素は、生成物変換のための基質の1つまたは複数の側面を改良するように工学的に操作することが可能である。本開示の方法で使用するためにさらに工学的に操作することが可能である酵素の非限定的例は、デサチュラーゼ(例えば、脂肪アシルCoAデサチュラーゼまたは脂肪アシルACPデサチュラーゼ)、シトクローム−b5還元酵素、エロンガーゼ、チオエステラーゼ、グリセロール−3−リン酸アシルトランスフェラーゼ、リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼ、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ、脂質結合タンパク質、グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼ、および/または6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼ、およびそれらの組合せを含む。これらの酵素は、改良された触媒活性、改良された選択性、改良された安定性、種々の発酵条件(温度、pH等)に対する改良された耐性、または種々の代謝基質、産物、副産物、中間体等に対する改良された耐性のために工学的に操作することが可能である。
Enzymatic engineering operation
[00347] The enzymes in the recombinant microorganism can be engineered to improve one or more aspects of the substrate for product conversion. Non-limiting examples of enzymes that can be further engineered to use in the methods of the present disclosure include desaturases (eg, fatty acyl CoA desaturases or fatty acyl ACP desaturases), cytochrome-b5 reductase, elongase , Thioesterase, glycerol-3-phosphate acyltransferase, lysophosphatidic acid acyltransferase, diacylglycerol acyltransferase, lipid binding protein, glucose-6-phosphate dehydrogenase, and / or 6-phosphogluconate dehydrogenase, and combinations thereof including. These enzymes have improved catalytic activity, improved selectivity, improved stability, improved resistance to different fermentation conditions (temperature, pH etc), or different metabolic substrates, products, byproducts, intermediates It is possible to engineer for improved resistance to the body etc.

[00348] デサチュラーゼ酵素は、不飽和基質の不飽和化での改良された触媒活性のため、改良された炭化水素選択性のため、E生成物に対するZ生成物の、またはZ生成物に対するE生成物の改良された選択性のために工学的に操作することが可能である。例えば、Z9脂肪アシルデサチュラーゼは、飽和脂肪アシルCoAの対応する不飽和脂肪アシルCoAへの生成物変換のための基質の収量を改良するように、さらにまたは代わりに、対応するZ−9脂肪アシルCoAを生産するために9位での不飽和化の選択性を改良するように工学的に操作することが可能である。さらなる非限定的例では、シトクロームb5還元酵素は、1電子キャリアと2電子運搬ニコチンアミドジヌクレオチド間の還元当量の交換での触媒活性の改良のために工学的に操作することが可能であり;エロンガーゼ酵素は、脂肪酸基質の伸張の触媒活性の改良のために工学的に操作することが可能であり;チオエステラーゼはアシルACPまたはアシルCoAの遊離脂肪酸への変換での触媒活性の改良のために工学的に操作することが可能であり;グリセロール−3−リン酸アシルトランスフェラーゼは、グリセロール−3−リン酸のsn−1位でのアシル化の触媒活性の改良のために工学的に操作することが可能であり;リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼはトリアシルグリセロールのsn−2位のアシル化での触媒活性の改良のために工学的に操作することが可能であり;ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼはトリアシルグリセロールを形成するためのジアシルグリセロールのsn−3位へのアシル基の付加での触媒活性の改良のために工学的に操作することが可能であり;脂質結合タンパク質は、ステロール結合の改良のために工学的に操作することが可能であり;グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼは、グルコース−6−リン酸の6−ホスホD−グルコノ−1,5−ラクトンへの酸化での触媒活性の改良のために、さらにまたは代わりに、補酵素に対する酵素の選択性を変更するもしくは改良するように、工学的に操作することが可能であり;6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼは、リブロース5−リン酸へのD−グルコン酸6−リン酸の酸化での触媒活性の改良のために、さらにまたは代わりに、補酵素に対する酵素の選択性を変更するもしくは改良するように、工学的に操作することが可能である。 [00348] The desaturase enzyme produces E for the E product or for the Z product due to improved hydrocarbon selectivity due to the improved catalytic activity in the desaturation of unsaturated substrates It is possible to engineer for improved selectivity of objects. For example, a Z9 fatty acyl desaturase may additionally or alternatively be used to improve the yield of substrate for product conversion of saturated fatty acyl CoA to the corresponding unsaturated fatty acyl CoA. It is possible to engineer to improve the selectivity of the desaturation at position 9 to produce. In a further non-limiting example, the cytochrome b5 reductase can be engineered to improve the catalytic activity in the exchange of reducing equivalents between the one electron carrier and the two electron carrying nicotinamide dinucleotide; Elongase enzymes can be engineered to improve the catalytic activity of fatty acid substrate elongation; thioesterases for the improvement of catalytic activity in the conversion of acyl ACP or acyl CoA to free fatty acids It is possible to engineer; glycerol-3-phosphate acyltransferase to improve the catalytic activity of acylation at the sn-1 position of glycerol-3-phosphate Lysophosphatidic acid acyltransferase has a catalytic activity at the acylation of the sn-2 position of triacylglycerol It is possible to engineer to improve; diacylglycerol acyltransferase for improving the catalytic activity in the addition of the acyl group to the sn-3 position of diacylglycerol to form triacylglycerol. It is possible to engineer; lipid binding proteins can be engineered to improve sterol binding; glucose-6-phosphate dehydrogenase is of glucose-6-phosphate Engineered to alter or improve the selectivity of the enzyme to the coenzyme for improved catalytic activity in the oxidation to 6-phospho D-glucono-1,5-lactone 6-phosphogluconate dehydrogenase is a D-gluconic acid 6- to ribulose 5-phosphate. For improvement of catalytic activity in the oxidation of phosphate, additionally or alternatively, to be or improve change the selectivity of the enzyme for the coenzyme, which is engineered to be capable of operating.

[00349] 特定の酵素活性に関して本明細書で使用される用語「改良された触媒活性」とは、工学的に操作されていないデサチュラーゼ(例えば、脂肪アシルCoAデサチュラーゼまたは脂肪アシルACPデサチュラーゼ)、シトクロームb5還元酵素、エロンガーゼ、チオエステラーゼ、グリセロール−3−リン酸アシルトランスフェラーゼ、リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼ、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ、脂質結合タンパク質、グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼ、または6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼなどの比較可能な工学的に操作されていない酵素に対して測定された酵素活性よりも高いレベルの酵素活性のことである。例えば、特定の酵素の過剰発現により、その酵素についての細胞内での活性のレベルが増加することが可能である。デサチュラーゼ(例えば、脂肪アシルCoAデサチュラーゼまたは脂肪アシルACPデサチュラーゼ)、シトクロームb5還元酵素、エロンガーゼ、チオエステラーゼ、グリセロール−3−リン酸アシルトランスフェラーゼ、リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼ、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ、脂質結合タンパク質、グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼ、または6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼに突然変異を導入して、触媒活性が改良されている工学的に操作された酵素を得ることが可能である。酵素活性を増加する方法は当業者には公知である。そのような技法はプラスミドコピー数を増やすことおよび/もしくはより強力なプロモーターの使用および/もしくは活性化リボスイッチの使用、酵素の負の調節を軽減する突然変異の導入、特定の活性を増加しおよび/もしくは基質についてのKを減少する特定の突然変異の導入により、または定向進化により酵素の発現を増加することを含むことが可能である。例えば、Methods in Molecular Biology (vol. 231), ed. Arnold and Georgiou, Humana Press(2003年)参照。 [00349] The term "improved catalytic activity" as used herein with respect to a specific enzyme activity refers to a non-engineered desaturase (eg, fatty acyl CoA desaturase or fatty acyl ACP desaturase), cytochrome b5 Comparison of Reductase, Elongase, Thioesterase, Glycerol-3-Phosphate Acyltransferase, Lysophosphatidic Acid Acyltransferase, Diacylglycerol Acyltransferase, Lipid-Binding Protein, Glucose-6-Phosphate Dehydrogenase, or 6-Phosphogluconate Dehydrogenase etc A possible level of enzyme activity that is higher than that measured for a non-engineered enzyme. For example, overexpression of a particular enzyme can increase the level of intracellular activity for that enzyme. Desaturases (eg, fatty acyl CoA desaturase or fatty acyl ACP desaturase), cytochrome b5 reductase, elongase, thioesterase, glycerol 3-phosphate acyltransferase, lysophosphatidic acid acyltransferase, diacylglycerol acyltransferase, lipid binding protein, glucose Mutations can be introduced into the 6-phosphate dehydrogenase or 6-phosphogluconate dehydrogenase to obtain an engineered enzyme with improved catalytic activity. Methods for increasing enzyme activity are known to those skilled in the art. Such techniques increase plasmid copy number and / or use of a stronger promoter and / or use of an activating riboswitch, introduction of mutations that reduce negative regulation of the enzyme, increase specific activity and / or the introduction of specific mutations that reduce the K M for substrate or can include increasing the expression of the enzyme by directed evolution. See, for example, Methods in Molecular Biology (vol. 231), ed. Arnold and Georgiou, Humana Press (2003).

代謝工学的操作−増加した経路Fluxのための酵素過剰発現、および遺伝子欠落/下方調節
[00350] 本明細書に記載される種々の実施形態では、本明細書に記載される生合成経路に関与している組換え微生物中の外因性および内在性酵素を過剰発現することができる。
Metabolic engineering-Enzyme overexpression for increased pathway Flux, and gene loss / downregulation
[00350] In various embodiments described herein, exogenous and endogenous enzymes in recombinant microorganisms involved in the biosynthetic pathways described herein can be overexpressed.

[00351] 用語「過剰発現される」または「過剰発現」とは、基底レベルのmRNAを発現しているもしくは基底レベルのタンパク質を有する類似の対応する非改変細胞と比べた場合の細胞におけるタンパク質(複数可)をコードするmRNAのレベルの上昇(例えば、異常レベル)、および/またはタンパク質(複数可)のレベルの上昇のことである。特定の実施形態では、mRNA(複数可)またはタンパク質(複数可)は、遺伝子mRNA、タンパク質、および/または活性の増加を示すように工学的に操作された微生物において少なくとも2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、8倍、10倍、12倍、15倍またはそれよりも多く過剰発現することができる。 [00351] The terms "overexpressed" or "overexpression" refer to proteins in cells as compared to similar unaltered cells expressing basal levels of mRNA or having basal levels of protein ( Elevated levels of mRNA encoding (eg, abnormal levels) and / or elevated levels of protein (s). In certain embodiments, the mRNA (s) or protein (s) are at least 2-fold, 3-fold, 4 in a microorganism engineered to exhibit increased gene mRNA, protein, and / or activity. It can be overexpressed by 2, 5, 6, 8, 10, 12, 15 or more times.

[00352] 一部の実施形態では、本開示の組換え微生物は、基質脂肪酸を合成する酵素的能力を含有する宿主から生み出される。この特定の実施形態では、例えば、FFAおよび/またはFAAEへの化学変換ならびに1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドへのそれに続く還元に利用可能な脂肪酸の量を増やすために、脂肪酸の合成または蓄積を増加するのは有用になり得る。 [00352] In some embodiments, a recombinant microorganism of the present disclosure is produced from a host containing an enzymatic ability to synthesize substrate fatty acids. In this particular embodiment, for example, increasing the amount of fatty acid available for chemical conversion to FFA and / or FAAE and subsequent reduction to one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes In order to increase the synthesis or accumulation of fatty acids, it may be useful.

[00353] 一部の実施形態では、補酵素の細胞内レベルを増やすために内在性または外因性酵素の発現を増加するのは有用になり得る。一実施形態では、補酵素はNADHである。別の実施形態では、補酵素はNADPHである。一実施形態では、ペントースリン酸経路でのタンパク質の発現はNADPHの細胞内レベルを増やすために増加される。ペントースリン酸経路は還元当量を供給するために重要な異化経路であり生合成反応のために重要な同化経路である。一実施形態では、グルコース−6−リン酸を6−ホスホD−グルコノ−1,5−ラクトンへ変換するグルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼは過剰発現される。一部の実施形態では、グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼは酵母由来のZWF1である。別の実施形態では、グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼはSaccharomyces cerevisiae由来のZWF1(YNL241C)である。一実施形態では、D−グルコピラノース−6−リン酸を6−ホスホD−グルコノ−1,5−ラクトンへ変換するグルコース−6−リン酸−1−デヒドロゲナーゼは過剰発現される。別の実施形態では、グルコース−6−リン酸−1−デヒドロゲナーゼは細菌由来のzwfである。ある特定の実施形態では、グルコース−6−リン酸−1−デヒドロゲナーゼはE.coli由来のzwf(NP_416366)である。一実施形態では、6−ホスホD−グルコノ−1,5−ラクトンをD−グルコン酸6−リン酸に変換する6−ホスホグルコノラクトナーゼは過剰発現される。一部の実施形態では、6−ホスホグルコノラクトナーゼは酵母のSOL3である。ある特定の実施形態では、6−ホスホグルコノラクトナーゼはSaccharomyces cerevisiaeのSOL3(NP_012033)である。一部の実施形態では、6−ホスホグルコノラクトナーゼは酵母のSOL4である。ある特定の実施形態では、6−ホスホグルコノラクトナーゼはSaccharomyces cerevisiaeのSOL4(NP_011764)である。一部の実施形態では、6−ホスホグルコノラクトナーゼは細菌のpglである。ある特定の実施形態では、6−ホスホグルコノラクトナーゼはE.coliのpgl(NP_415288)である。一実施形態では、D−グルコン酸6−リン酸をD−リブロース5−リン酸に変換する6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼは過剰発現される。一部の実施形態では、6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼは酵母由来のGND1である。ある特定の実施形態では、6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼはSaccharomyces cerevisiae由来のGND1(YHR183W)である。一部の実施形態では、6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼは酵母由来のGND2である。ある特定の実施形態では、6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼはSaccharomyces cerevisiae由来のGND2(YGR256W)である。一部の実施形態では、6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼは細菌由来のgndである。ある特定の実施形態では、6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼはE.coli由来のgnd(NP_416533)である。一実施形態では、D−グリセルアルデヒド3−リン酸およびD−セドヘプツロース7リン酸をβ−D−フルクトフラノース6−リン酸およびD−エリトロース4−リン酸に相互交換するトランスアルドラーゼは過剰発現される。一部の実施形態では、トランスアルドラーゼは酵母のTAL1である。ある特定の実施形態では、トランスアルドラーゼはSaccharomyces cerevisiaeのTAL1(NP_013458)である。一部の実施形態では、トランスアルドラーゼは酵母のNQM1である。ある特定の実施形態では、トランスアルドラーゼはSaccharomyces cerevisiaeのNQM1(NP_011557)である。一部の実施形態では、トランスアルドラーゼは細菌のtalである。ある特定の実施形態では、トランスアルドラーゼはE.coliのtalB(NP_414549)である。ある特定の実施形態では、トランスアルドラーゼはE.coliのtalA(NP_416959)である。一実施形態では、D−エリスローゼ4−リン酸およびD−キシルロース5−リン酸をβ−Dフルクトフラノース6−リン酸およびD−グリセルアルデヒド3−リン酸に相互交換するならびに/またはD−セドヘプツロース7リン酸およびD−グリセルアルデヒド3−リン酸をD−リボース5−リン酸およびD−キシルロース5−リン酸に相互交換するトランスケトラーゼは過剰発現される。一部の実施形態では、トランスケトラーゼは酵母のTKL1である。ある特定の実施形態では、トランスケトラーゼはSaccharomyces cerevisiaeのTKL1(NP_015399)である。一部の実施形態では、トランスケトラーゼは酵母のTKL2である。一部の実施形態では、トランスケトラーゼはSaccharomyces cerevisiaeのTKL2(NP_009675)である。一部の実施形態では、トランスケトラーゼは細菌のtktである。ある特定の実施形態では、トランスケトラーゼはE.coliのtktA(YP_026188)である。ある特定の実施形態では、トランスケトラーゼはE.coliのtktB(NP_416960)である。一実施形態では、D−リボース5−リン酸およびD−リブロース5−リン酸を相互交換するリボース−5−リン酸ケトールイソメラーゼは過剰発現される。一部の実施形態では、リボース−5−リン酸ケトールイソメラーゼは酵母のRKl1である。ある特定の実施形態では、リボース−5−リン酸ケトールイソメラーゼはSaccharomyces cerevisiaeのRKl1(NP_014738)である。一部の実施形態では、リボース−5−リン酸イソメラーゼは細菌のrpiである。ある特定の実施形態では、リボース−5−リン酸イソメラーゼはE.coliのrpiA(NP_417389)である。ある特定の実施形態では、リボース−5−リン酸イソメラーゼはE.coliのrpiB(NP_418514)である。一実施形態では、D−リブロース5−リン酸およびD−キシルロース5−リン酸を相互交換するD−リブロース−5−リン酸3−エピメラーゼは過剰発現される。一部の実施形態では、D−リブロース−5−リン酸3−エピメラーゼは酵母のRPE1である。ある特定の実施形態では、D−リブロース−5−リン酸3−エピメラーゼはSaccharomyces cerevisiaeのRPE1(NP_012414)である。一部の実施形態では、D−リブロース−5−リン酸3−エピメラーゼは細菌のrpeである。ある特定の実施形態では、D−リブロース−5−リン酸3−エピメラーゼはE.coliのrpe(NP_417845)である。 [00353] In some embodiments, it may be useful to increase the expression of endogenous or exogenous enzyme to increase intracellular levels of coenzyme. In one embodiment, the coenzyme is NADH. In another embodiment, the coenzyme is NADPH. In one embodiment, expression of the protein in the pentose phosphate pathway is increased to increase intracellular levels of NADPH. The pentose phosphate pathway is an important catabolic pathway to supply reducing equivalents and an anabolic pathway important for biosynthetic reactions. In one embodiment, glucose-6-phosphate dehydrogenase, which converts glucose-6-phosphate to 6-phospho D-glucono-1,5-lactone, is overexpressed. In some embodiments, glucose-6-phosphate dehydrogenase is ZWF1 from yeast. In another embodiment, the glucose-6-phosphate dehydrogenase is ZWF1 (YNL241C) from Saccharomyces cerevisiae. In one embodiment, glucose-6-phosphate-1-dehydrogenase, which converts D-glucopyranose-6-phosphate to 6-phospho D-glucono-1,5-lactone, is overexpressed. In another embodiment, glucose-6-phosphate-1-dehydrogenase is zwf from bacteria. In certain embodiments, glucose-6-phosphate-1-dehydrogenase is purified from E. coli. It is zwf (NP_416366) derived from E. coli. In one embodiment, 6-phosphogluconolactonase, which converts 6-phospho D-glucono-1,5-lactone to D-gluconic acid 6-phosphate, is overexpressed. In some embodiments, the 6-phosphogluconolactonase is a yeast SOL3. In certain embodiments, the 6-phosphogluconolactonase is SOL3 (NP — 012033) of Saccharomyces cerevisiae. In some embodiments, the 6-phosphogluconolactonase is yeast SOL4. In certain embodiments, the 6-phosphogluconolactonase is SOL4 (NP_011764) of Saccharomyces cerevisiae. In some embodiments, the 6-phosphogluconolactonase is a bacterial pgl. In certain embodiments, the 6-phosphogluconolactonase is E. coli. It is pgl of E. coli (NP_415288). In one embodiment, 6-phosphogluconate dehydrogenase, which converts D-gluconic acid 6-phosphate to D-ribulose 5-phosphate, is overexpressed. In some embodiments, the 6-phosphogluconate dehydrogenase is GND1 from yeast. In certain embodiments, the 6-phosphogluconate dehydrogenase is GND1 (YHR183W) from Saccharomyces cerevisiae. In some embodiments, the 6-phosphogluconate dehydrogenase is GND2 from yeast. In certain embodiments, the 6-phosphogluconate dehydrogenase is GND2 (YGR256W) from Saccharomyces cerevisiae. In some embodiments, the 6-phosphogluconate dehydrogenase is gnd derived from bacteria. In certain embodiments, the 6-phosphogluconate dehydrogenase is It is gnd (NP_416533) derived from E. coli. In one embodiment, a transaldolase that interconverts D-glyceraldehyde 3-phosphate and D-sedheptulose 7-phosphate to β-D-fructofuranose 6-phosphate and D-erythrose 4-phosphate overexpresses Be done. In some embodiments, the transaldolase is TAL1 in yeast. In certain embodiments, the transaldolase is TAL1 (NP — 013458) of Saccharomyces cerevisiae. In some embodiments, the transaldolase is NQM1 in yeast. In certain embodiments, the transaldolase is NQM1 (NP_011557) of Saccharomyces cerevisiae. In some embodiments, the transaldolase is a bacterial tal. In certain embodiments, the transaldolase is E. coli. E. coli talB (NP_414549). In certain embodiments, the transaldolase is E. coli. E. coli talA (NP_416959). In one embodiment, D-erythrose 4-phosphate and D-xylulose 5-phosphate are interconverted to β-D fructofuranose 6-phosphate and D-glyceraldehyde 3-phosphate and / or D- Transketolase, which interconverts sedoheptulose 7-phosphate and D-glyceraldehyde 3-phosphate with D-ribose 5-phosphate and D-xylulose 5-phosphate, is overexpressed. In some embodiments, the transketolase is TKL1 in yeast. In certain embodiments, the transketolase is TKL1 (NP — 015399) of Saccharomyces cerevisiae. In some embodiments, the transketolase is TKL2 in yeast. In some embodiments, the transketolase is TKL2 (NP_009675) of Saccharomyces cerevisiae. In some embodiments, the transketolase is bacterial tkt. In certain embodiments, the transketolase is E. coli. coli is tktA (YP_026188). In certain embodiments, the transketolase is E. coli. E. coli tktB (NP_416960). In one embodiment, ribose-5-phosphate ketol isomerase, which interchanges D-ribose 5-phosphate and D-ribulose 5-phosphate, is overexpressed. In some embodiments, ribose-5-phosphate ketol isomerase is yeast RKl1. In certain embodiments, the ribose-5-phosphate ketol isomerase is RK11 (NP — 014738) of Saccharomyces cerevisiae. In some embodiments, ribose-5-phosphate isomerase is a bacterial rpi. In certain embodiments, ribose-5-phosphate isomerase is E. coli. E. coli rpiA (NP_417389). In certain embodiments, ribose-5-phosphate isomerase is E. coli. E. coli rpiB (NP_418514). In one embodiment, D-ribulose-5-phosphate 3-epimerase, which interconverts D-ribulose 5-phosphate and D-xylulose 5-phosphate, is overexpressed. In some embodiments, D-ribulose-5-phosphate 3-epimerase is RPE1 of yeast. In certain embodiments, the D-ribulose-5-phosphate 3-epimerase is RPE1 (NP_012414) of Saccharomyces cerevisiae. In some embodiments, D-ribulose-5-phosphate 3-epimerase is a bacterial rpe. In one particular embodiment, D-ribulose-5-phosphate 3-epimerase is purified from E. coli. E. coli rpe (NP_417845).

[00354] 一実施形態では、NADP依存性イソクエン酸デヒドロゲナーゼの発現は補酵素の細胞内レベルを増やすために増加される。一実施形態では、NADP依存性イソクエン酸デヒドロゲナーゼはD−スレオイソクエン酸を2−オキソグルタル酸に酸化し、同時にNADPHが生成する。別の実施形態では、NADP依存性イソクエン酸デヒドロゲナーゼはD−スレオイソクエン酸を2−オキサロコハク酸に酸化し、同時にNADPHが生成する。一部の実施形態では、NADP依存性イソクエン酸デヒドロゲナーゼは酵母由来のIDPである。ある特定の実施形態では、NADP依存性イソクエン酸デヒドロゲナーゼはSaccharomyces cerevisiae由来のIDP2(YLR174W)である。一部の実施形態では、NADP依存性イソクエン酸デヒドロゲナーゼは細菌由来のicdである。ある特定の実施形態では、NADP依存性イソクエン酸デヒドロゲナーゼはE.coli由来のicd(NP_415654)である。 [00354] In one embodiment, the expression of NADP + -dependent isocitrate dehydrogenase is increased to increase intracellular levels of coenzyme. In one embodiment, NADP + -dependent isocitrate dehydrogenase oxidizes D-threoisocitric acid to 2-oxoglutarate with concomitant formation of NADPH. In another embodiment, the NADP + -dependent isocitrate dehydrogenase oxidizes D-threoisocitric acid to 2-oxalosuccinic acid with concomitant formation of NADPH. In some embodiments, the NADP + -dependent isocitrate dehydrogenase is an IDP from yeast. In certain embodiments, the NADP + -dependent isocitrate dehydrogenase is IDP2 (YLR174W) from Saccharomyces cerevisiae. In some embodiments, the NADP + -dependent isocitrate dehydrogenase is icd from bacteria. In certain embodiments, the NADP + -dependent isocitrate dehydrogenase is E. coli. It is icd (NP — 415654) derived from E. coli.

[00355] 一部の実施形態では、リンゴ酸をピルビン酸に脱炭素し同時にNADHまたはNADPHを生成するリンゴ酸酵素の発現は補酵素の細胞内レベルを増やすために増加される。一実施形態では、リンゴ酸酵素はNAD依存性である。別の実施形態では、リンゴ酸酵素はNADP依存性である。一実施形態では、リンゴ酸酵素は細菌由来のNAD依存性リンゴ酸デヒドロゲナーゼである。一部の実施形態では、NAD依存性リンゴ酸デヒドロゲナーゼはE.coli由来のmaeA(NP_415996)である。一部の実施形態では、NAD依存性リンゴ酸デヒドロゲナーゼはLactobacillus casei由来のmaeE(CAQ68119)である。別の実施形態では、リンゴ酸酵素は酵母由来のミトコンドリアNAD依存性リンゴ酸デヒドロゲナーゼである。一部の実施形態では、NAD依存性リンゴ酸デヒドロゲナーゼはS.cerevisiae由来のMAE1(YKL029C)である。別の実施形態では、リンゴ酸酵素は寄生線虫類由来のミトコンドリアNAD依存性リンゴ酸デヒドロゲナーゼである。一部の実施形態では、NAD依存性リンゴ酸デヒドロゲナーゼはAscaris suum由来のM81055である。一実施形態では、リンゴ酸酵素は細菌由来のNADP依存性リンゴ酸デヒドロゲナーゼである。一部の実施形態では、NADP依存性リンゴ酸デヒドロゲナーゼはE.coli由来のmaeB(NP_416958)である。一実施形態では、リンゴ酸酵素はトウモロコシ由来のNADP依存性リンゴ酸デヒドロゲナーゼである。一部の実施形態では、NADP依存性リンゴ酸デヒドロゲナーゼはZea mays由来のme1である。 [00355] In some embodiments, the expression of a malic enzyme that decarbonises malic acid to pyruvate and at the same time produces NADH or NADPH is increased to increase intracellular levels of coenzyme. In one embodiment, the malate enzyme is NAD + -dependent. In another embodiment, the malic enzyme is NADP + -dependent. In one embodiment, the malate enzyme is a bacterially derived NAD + -dependent malate dehydrogenase. In some embodiments, the NAD + -dependent malate dehydrogenase is It is maeA (NP — 415996) derived from E. coli. In some embodiments, the NAD + -dependent malate dehydrogenase is maeE from Lactobacillus casei (CAQ 68119). In another embodiment, the malate enzyme is a mitochondrial NAD + -dependent malate dehydrogenase from yeast. In some embodiments, the NAD + -dependent malate dehydrogenase is It is MAE1 (YKL029C) derived from S. cerevisiae. In another embodiment, the malate enzyme is a mitochondrial NAD + -dependent malate dehydrogenase from a parasitic nematode. In some embodiments, the NAD + -dependent malate dehydrogenase is M81055 from Ascaris suum. In one embodiment, the malate enzyme is a bacterially derived NADP + dependent malate dehydrogenase. In some embodiments, the NADP + -dependent malate dehydrogenase is It is maeB (NP_416958) derived from E. coli. In one embodiment, the malate enzyme is a NADP + dependent malate dehydrogenase from maize. In some embodiments, the NADP + -dependent malate dehydrogenase is me1 from Zea mays.

[00356] 一部の実施形態では、アルデヒドをカルボン酸に酸化し、同時にNADHまたはNADPHを生成するアルデヒドデヒドロゲナーゼの発現は補酵素の細胞内レベルを増やすために増加される。一実施形態では、アルデヒドデヒドロゲナーゼはNAD依存性である。別の実施形態では、アルデヒドデヒドロゲナーゼはNADP依存性である。一実施形態では、アルデヒドデヒドロゲナーゼは細菌由来のNAD依存性アルデヒドデヒドロゲナーゼである。一部の実施形態では、NAD依存性アルデヒドデヒドロゲナーゼはE.coli由来のaldA(NP_415933)である。別の実施形態では、アルデヒドデヒドロゲナーゼは酵母由来のサイトゾルNADP依存性アルデヒドデヒドロゲナーゼである。一部の実施形態では、NADP依存性アルデヒドデヒドロゲナーゼはS.cerevisiae由来のALD6(YPL061W)である。別の実施形態では、アルデヒドデヒドロゲナーゼは細菌由来のサイトゾルNADP依存性アルデヒドデヒドロゲナーゼである。一部の実施形態では、NADP依存性アルデヒドデヒドロゲナーゼはE.coli由来のaldB(NP_418045)である。 [00356] In some embodiments, the expression of aldehyde dehydrogenase, which oxidizes an aldehyde to a carboxylic acid while producing NADH or NADPH, is increased to increase intracellular levels of coenzyme. In one embodiment, the aldehyde dehydrogenase is NAD + -dependent. In another embodiment, the aldehyde dehydrogenase is NADP + -dependent. In one embodiment, the aldehyde dehydrogenase is a bacterial NAD + -dependent aldehyde dehydrogenase. In some embodiments, the NAD + -dependent aldehyde dehydrogenase is E. coli. It is aldA (NP_415933) derived from E. coli. In another embodiment, the aldehyde dehydrogenase is a cytosolic NADP + -dependent aldehyde dehydrogenase from yeast. In some embodiments, the NADP + -dependent aldehyde dehydrogenase is S. It is ALD6 (YPL061W) derived from S. cerevisiae. In another embodiment, the aldehyde dehydrogenase is a cytosolic NADP + -dependent aldehyde dehydrogenase from bacteria. In some embodiments, the NADP + dependent aldehyde dehydrogenase is E. coli. It is aldB (NP_418045) derived from E. coli.

[00357] 一実施形態では、補酵素の細胞内レベルを増やすための酵素の過剰発現は補助基質の補充と酵素の過剰発現を連結させることを含む。一実施形態では、その酵素の補助基質の補充と連結された酵素の過剰発現は生化学経路を通じてfluxを増加させる。一実施形態では、NADまたはNADP依存性アルコールデヒドロゲナーゼは補助基質と一緒に発現される。ある特定の実施形態では、アルコールデヒドロゲナーゼはイソプロパノール補助基質と一緒に発現される。一実施形態では、NADまたはNADP依存性グルコースデヒドロゲナーゼは補助基質と一緒に発現される。ある特定の実施形態では、グルコースデヒドロゲナーゼはグルコース補助基質と一緒に発現される。 [00357] In one embodiment, overexpression of the enzyme to increase intracellular levels of coenzyme comprises linking supplemental substrate supplementation to overexpression of the enzyme. In one embodiment, overexpression of the enzyme linked to complementation of the enzyme's co-substrate increases flux through the biochemical pathway. In one embodiment, the NAD + or NADP + dependent alcohol dehydrogenase is expressed with a co-substrate. In certain embodiments, alcohol dehydrogenase is expressed with an isopropanol co-substrate. In one embodiment, NAD + or NADP + dependent glucose dehydrogenase is expressed with a co-substrate. In certain embodiments, glucose dehydrogenase is expressed with a glucose co-substrate.

[00358] 一実施形態では、トランスヒドロゲナーゼの発現はNADHとNADPHを相互交換するために増加される。一部の実施形態では、トランスヒドロゲナーゼはピリジンヌクレオチドトランスヒドロゲナーゼである。一部の実施形態では、ピリジンヌクレオチドトランスヒドロゲナーゼは細菌由来である。ある特定の実施形態では、ピリジンヌクレオチドトランスヒドロゲナーゼはE.coli由来のpntAB(ベータサブユニット:NP_416119;アルファサブユニット:NP_416120)である。一部の実施形態では、ピリジンヌクレオチドトランスヒドロゲナーゼはヒト由来である。ある特定の実施形態では、ピリジンヌクレオチドトランスヒドロゲナーゼはHomo sapiens由来のNNT(NP_036475)である。ある特定の実施形態では、ピリジンヌクレオチドトランスヒドロゲナーゼはSolanum tuberosum由来である。ある特定の実施形態では、ピリジンヌクレオチドトランスヒドロゲナーゼはSpinacea oleracea由来である。 [00358] In one embodiment, transhydrogenase expression is increased to reciprocally exchange NADH and NADPH. In some embodiments, the transhydrogenase is a pyridine nucleotide transhydrogenase. In some embodiments, the pyridine nucleotide transhydrogenase is from bacteria. In certain embodiments, the pyridine nucleotide transhydrogenase is E. coli. pntAB derived from E. coli (beta subunit: NP_416119; alpha subunit: NP_416120). In some embodiments, the pyridine nucleotide transhydrogenase is from human. In certain embodiments, the pyridine nucleotide transhydrogenase is NNT from Homo sapiens (NP_036475). In certain embodiments, the pyridine nucleotide transhydrogenase is from Solanum tuberosum. In certain embodiments, the pyridine nucleotide transhydrogenase is from Spinacea oleracea.

[00359] 合成または蓄積の増加は、例えば、1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産のための上記酵素のうちの1つまたは複数をコードする核酸の過剰発現により達成することが可能である。1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産に有用な酵素(単数または複数)の過剰発現は、例えば、内在性遺伝子(単数または複数)の発現の増加を通じて、または外因性遺伝子(単数または複数)の発現、もしくは発現の増加を通じて、起こることが可能である。したがって、天然に存在する生物は容易に改変して、1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産に有用な1つまたは複数の酵素をコードする1つまたは複数の核酸分子の過剰発現を通じて1つまたは複数の不飽和脂質部分を生産する非天然微生物を生み出すことが可能である。さらに、内在性遺伝子を変異誘発して1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産のための経路における酵素の活性を増加させることにより、天然に存在しない生物を生み出すことが可能である。 [00359] Increased synthesis or accumulation can be achieved, for example, by overexpression of a nucleic acid encoding one or more of the above enzymes for the production of one or more unsaturated lipid moieties . Overexpression of the enzyme (s) useful for the production of the unsaturated lipid moiety (s) may be, for example, through increased expression of the endogenous gene (s), or exogenous gene (s) It can occur through the expression of or an increase in expression of Thus, naturally occurring organisms are easily modified to one through the overexpression of one or more nucleic acid molecules encoding one or more enzymes useful for the production of one or more unsaturated lipid moieties. Alternatively, it is possible to produce non-naturally occurring microorganisms that produce multiple unsaturated lipid moieties. In addition, it is possible to generate non-naturally occurring organisms by mutagenizing endogenous genes to increase the activity of enzymes in the pathway for the production of one or more unsaturated lipid moieties.

[00360] 本開示があれば、当業者は本明細書に記載される組換え微生物を容易に構築することができる。なぜならば、本開示の組換え微生物は、1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産のための経路の酵素をコードしている少なくとも1つの核酸を1つまたは複数の不飽和脂質部分を生産するのに十分な量で外因的に発現する、当技術分野で公知であり上に例示される方法を使用して構築することが可能だからである。 [00360] Given the present disclosure, one of ordinary skill in the art can readily construct the recombinant microorganisms described herein. For example, a recombinant microorganism of the present disclosure produces at least one nucleic acid encoding an enzyme of the pathway for the production of one or more unsaturated lipid moieties to produce one or more unsaturated lipid moieties. Because they can be constructed using the methods known in the art and exemplified above, exogenously expressed in sufficient amounts.

[00361] 1つまたは複数の不飽和脂質部分を生産する天然には存在しない宿主を構築しその発現レベルを試験するための方法は、例えば、当技術分野で周知である組換えおよび検出方法により実施することが可能である。そのような方法は、例えば、Sambrookら、Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Third Ed., Cold Spring Harbor Laboratory, New York(2001年); Ausuboら、Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley and Sons, Baltimore, Md.(1999年)に記載されているのを見ることができる。 [00361] Methods for constructing non-naturally occurring hosts producing one or more unsaturated lipid moieties and testing their expression levels are, for example, by recombination and detection methods that are well known in the art. It is possible to carry out. Such methods are described, for example, in Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Third Ed., Cold Spring Harbor Laboratory, New York (2001); Ausubo et al., Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley and Sons, Baltimore, It can be seen that it is described in Md. (1999).

[00362] 当技術分野で公知の多様な機構を使用すれば、外因性または内在性遺伝子を発現する、または過剰発現することが可能である。例えば、本明細書に例示される1つまたは複数の不飽和脂質部分を生産するための生合成経路で有用である酵素をコードし、宿主生物において機能的な発現制御配列に作動可能に連結されている1つまたは複数の核酸を宿す発現ベクター(単数または複数)を構築することが可能である。本発明の微生物宿主生物での使用に適用可能な発現ベクターは、例えば、プラスミド、ファージベクター、ウイルスベクター、エピソームならびに宿主染色体中への安定的組込みのために操作可能なベクターおよび選択配列またはマーカーを含む、人工染色体を含む。例えば、抗生物質もしくは毒素に対する抵抗性を与える、栄養要求欠損を補完する、または培養培地においてではなく重要な栄養分を供給する選択可能マーカー遺伝子も含めることが可能である。発現制御配列は、当技術分野では周知である構成的および誘導性プロモーター、転写エンハンサー、転写ターミネーター等を含むことが可能である。2つ以上の外因性コード核酸が同時発現されることになる場合、両方の核酸は、例えば、単一の発現ベクターにまたは別個の発現ベクターに挿入することが可能である。単一ベクター発現では、コード核酸は1つの共通の発現制御配列に作動可能に連結されるまたは1つの誘導性プロモーターおよび1つの構成的プロモーターなどの異なる発現制御配列に連結されることが可能である。代謝または合成経路に関与している外因性核酸配列の形質転換は、当技術分野で周知の方法を使用して確かめることが可能である。 [00362] It is possible to express or overexpress exogenous or endogenous genes using a variety of mechanisms known in the art. For example, it encodes an enzyme that is useful in the biosynthetic pathway for producing one or more unsaturated lipid moieties exemplified herein, and is operably linked to an expression control sequence functional in the host organism It is possible to construct expression vector (s) carrying one or more nucleic acids. Expression vectors applicable for use in the microbial host organisms of the invention include, for example, plasmids, phage vectors, viral vectors, episomes and vectors and selectable sequences or markers operable for stable integration into the host chromosome. Including, including artificial chromosomes. For example, selectable marker genes can be included that provide resistance to antibiotics or toxins, complement auxotrophic deficiencies, or provide important nutrients rather than in culture media. Expression control sequences can include constitutive and inducible promoters, transcription enhancers, transcription terminators and the like that are well known in the art. If two or more exogenously encoded nucleic acids are to be coexpressed, then both nucleic acids can be inserted, for example, into a single expression vector or into separate expression vectors. In single vector expression, the encoding nucleic acid can be operably linked to one common expression control sequence or linked to different expression control sequences, such as one inducible promoter and one constitutive promoter. . Transformation of exogenous nucleic acid sequences involved in metabolic or synthetic pathways can be ascertained using methods well known in the art.

[00363] 発現制御配列は当技術分野では公知であり、例えば、宿主細胞においてポリヌクレオチド配列の発現を提供する、プロモーター、エンハンサー、ポリアデニル化シグナル、転写ターミネーター、配列内リボソーム進入部位(IRES)等を含む。発現制御配列は転写に関与する細胞タンパク質と特異的に相互作用する(Maniatisら、Science, 236: 1237〜1245頁(1987年))。例示的な発現制御配列は、例えば、Goeddel, Gene Expression Technology: Methods in Enzymology, 185巻, Academic Press, San Diego, Calif.(1990年)に記載されている。 [00363] Expression control sequences are known in the art, and include, for example, promoters, enhancers, polyadenylation signals, transcription terminators, internal ribosome entry sites (IRES), etc. that provide for expression of polynucleotide sequences in host cells. Including. Expression control sequences interact specifically with cellular proteins involved in transcription (Maniatis et al., Science, 236: 1237-1245 (1987)). Exemplary expression control sequences are described, for example, in Goeddel, Gene Expression Technology: Methods in Enzymology, Volume 185, Academic Press, San Diego, Calif. (1990).

[00364] 種々の実施形態では、発現制御配列はポリヌクレオチド配列に作動可能に連結され得る。「作動可能に連結される」とは、ポリヌクレオチド配列及び発現制御配列(複数可)が、適切な分子(例えば、転写活性化タンパク質)が発現制御配列(複数可)に結合している場合に遺伝子発現を可能にするように連結されていることを意味する。作動可能に連結されたプロモーターは、転写および翻訳の方向に関して選択されたポリヌクレオチド配列の上流に位置している。作動可能に連結されたエンハンサーは、選択されたポリヌクレオチドの上流、内部、または下流に位置することが可能である。 [00364] In various embodiments, expression control sequences can be operably linked to polynucleotide sequences. "Operably linked" means that the polynucleotide sequence and expression control sequence (s) are linked to the expression control sequence (s) when the appropriate molecule (eg, transcription activation protein) is linked. It is meant to be linked to allow gene expression. An operably linked promoter is located upstream of the selected polynucleotide sequence for the direction of transcription and translation. Operably linked enhancers can be located upstream, within or downstream of the selected polynucleotide.

[00365] 一部の実施形態では、組換え微生物は、1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産を巡って生合成経路と競合する経路の1つまたは複数の内在性タンパク質を欠落させる、破壊する、突然変異する、および/またはその活性を低減するように操作される。 [00365] In some embodiments, the recombinant microorganism is disrupted, which lacks one or more endogenous proteins of a pathway that competes with the biosynthetic pathway for production of one or more unsaturated lipid moieties. , Mutating, and / or engineered to reduce its activity.

[00366] 一部の実施形態では、組換え微生物は、脂肪酸のωヒドロキシ脂肪酸への変換を触媒する1つまたは複数の内在性酵素を欠落させる、破壊する、突然変異する、および/またはその活性を低減するように操作される。一部の実施形態では、脂肪酸のωヒドロキシ脂肪酸への変換を触媒する酵素はXP_504406、XP_504857、XP_504311、XP_500855、XP_500856、XP_500402、XP_500097、XP_501748、XP_500560、XP_501148、XP_501667、XP_500273、BAA02041、CAA39366、CAA39367、BAA02210、BAA02211、BAA02212、BAA02213、BAA02214、AAO73952、AAO73953、AAO73954、AAO73955、AAO73956、AAO73958、AAO73959、AAO73960、AAO73961、AAO73957、XP_002546278、BAM49649、AAB80867、AAB17462、ADL27534、AAU24352、AAA87602、CAA34612、ABM17701、AAA25760、CAB51047、AAC82967、WP_011027348またはその相同体からなる群から選択される。 [00366] In some embodiments, the recombinant microorganism lacks, destroys, mutates, and / or activity of one or more endogenous enzymes that catalyze the conversion of fatty acids to omega hydroxy fatty acids. It is operated to reduce the In some embodiments, the enzyme that catalyzes the conversion of fatty acid to ω-hydroxy fatty acid is BAA02210, BAA02211, BAA02212, BAA02214, AAO73952, AAO73953, AAO73955, AAO73955, AAO73958, AAO73959, AAO73960, AAO73961, AAO73957, XP_002546278, BAM 9649, AAB80867, AAB17462, ADL27534, AAU24352, AAA87602, CAA34612, ABM17701, AAA25760, CAB51047, AAC82967, is selected from the group consisting of WP_011027348 or homologs thereof.

[00367] 一部の実施形態では、脂肪酸のωヒドロキシ脂肪酸への変換を触媒する酵素はモノオキシゲナーゼ(CYP52)である。一部の実施形態では、モノオキシゲナーゼはALK1、ALK2、ALK3、ALK4、ALK5、ALK6、ALK7、ALK8、ALK9、ALK10、ALK11およびALK12からなる群から選択される。ある特定の実施形態では、モノオキシゲナーゼは、YALI0B13838g、YALI0A15488g、YALI0B01848g、YALI0B13816g、YALI0E23474g、YALI0A20130g、YALI0C12122g、YALI0E25982g、YALI0B06248g、YALI0F01320g、YALI0B20702gおよびYALI0C10054gからなる群から選択されるYarrowia lipolyticaモノオキシゲナーゼである。ある特定の実施形態では、モノオキシゲナーゼはCaO19.10、CaO19.7683、CaO19.7512、CaO19.13150、CaO19.13927およびCaO19.6574からなる群から選択されるCandida albicansモノオキシゲナーゼである。ある特定の実施形態では、モノオキシゲナーゼはCTRG_03115、CTRG_03120、CTRG_01061、CTRG_01060、CTRG_02725、CTRG_03114およびCTRG_04959からなる群から選択されるCandida tropicalisモノオキシゲナーゼである。 [00367] In some embodiments, the enzyme that catalyzes the conversion of fatty acids to omega hydroxy fatty acids is monooxygenase (CYP 52). In some embodiments, the monooxygenase is selected from the group consisting of ALK1, ALK2, ALK3, ALK4, ALK5, ALK6, ALK7, ALK8, ALK9, ALK10, ALK11 and ALK12. In one particular embodiment, the monooxygenase is YALI 0 B 13 838 g, Y ALI 0 A 15 488 g, Y ALI 0 B 01 848 g, Y ALI 0 B 13 816 g, Y ALI 0 E 23 474 g, Y ALI 0 A 20 130 g, Y ALI 0 C 12 122 g, Y ALI 0 B 25 248 g, Y ALI 0 B 06 248 g, Y ALI 0 F 13 0 14 014 In certain embodiments, the monooxygenase is a Candida albicans monooxygenase selected from the group consisting of CaO19.10, CaO19.7683, CaO19.7512, CaO19.13150, CaO19.13927 and CaO19.6574. In certain embodiments, the monooxygenase is a Candida tropicalis monooxygenase selected from the group consisting of: CTRG — 03115, CTRG — 03120, CTRG — 01061, CTRG — 01060, CTRG — 02725, CTRG — 03114, and CTRG — 04959.

[00368] 一部の実施形態では、脂肪酸のωヒドロキシ脂肪酸への変換を触媒する酵素は脂肪アルコールオキシダーゼである。一部の実施形態では、脂肪アルコールオキシダーゼはFAO1およびFAO2からなる群から選択される。ある特定の実施形態では、脂肪アルコールオキシダーゼはYarrowia lipolytica YALI0B14014gである。ある特定の実施形態では、脂肪アルコールオキシダーゼはCaO19.6143およびCaO19.13562からなる群から選択されるCandida albicans脂肪アルコールオキシダーゼである。ある特定の実施形態では、脂肪アルコールオキシダーゼはCTRG_03062およびCTRG_03063からなる群から選択されるCandida tropicalis脂肪アルコールオキシダーゼである。 [00368] In some embodiments, the enzyme that catalyzes the conversion of fatty acids to omega hydroxy fatty acids is fatty alcohol oxidase. In some embodiments, the fatty alcohol oxidase is selected from the group consisting of FAO1 and FAO2. In one particular embodiment, the fatty alcohol oxidase is Yarrowia lipolytica YALI 0 B 14014 g. In certain embodiments, the fatty alcohol oxidase is a Candida albicans fatty alcohol oxidase selected from the group consisting of CaO19.61443 and CaO19.13562. In certain embodiments, the fatty alcohol oxidase is a Candida tropicalis fatty alcohol oxidase selected from the group consisting of CTRG — 03062 and CTRG — 03063.

[00369] 一部の実施形態では、脂肪酸のωヒドロキシ脂肪酸への変換を触媒する酵素は脂肪アルコールデヒドロゲナーゼである。一部の実施形態では、脂肪アルコールデヒドロゲナーゼはFADHである。ある特定の実施形態では、脂肪アルコールデヒドロゲナーゼはYarrowia lipolytica YALI0F09603gである。ある特定の実施形態では、脂肪アルコールデヒドロゲナーゼはI503_06411およびCaO19.7600からなる群から選択されるCandida albicans脂肪アルコールデヒドロゲナーゼである。ある特定の実施形態では、脂肪アルコールデヒドロゲナーゼはCandida tropicalis脂肪アルコールデヒドロゲナーゼCTRG_05836である。 [00369] In some embodiments, the enzyme that catalyzes the conversion of fatty acids to omega hydroxy fatty acids is a fatty alcohol dehydrogenase. In some embodiments, the fatty alcohol dehydrogenase is FADH. In certain embodiments, the fatty alcohol dehydrogenase is Yarrowia lipolytica YALI0F09603 g. In certain embodiments, the fatty alcohol dehydrogenase is a Candida albicans fatty alcohol dehydrogenase selected from the group consisting of I503_06411 and CaO 19.7600. In certain embodiments, the fatty alcohol dehydrogenase is Candida tropicalis fatty alcohol dehydrogenase CTRG — 05836.

[00370] 一部の実施形態では、脂肪酸のωヒドロキシ脂肪酸への変換を触媒する酵素はアルコールデヒドロゲナーゼである。一部の実施形態では、アルコールデヒドロゲナーゼはADH1、ADH2、ADH3、ADH4、ADH5、ADH6、ADH7およびADH8からなる群から選択される。ある特定の実施形態では、アルコールデヒドロゲナーゼはYALI0E07766g、YALI0D25630g、YALI0E17787g、YALI0A16379g、YALI0A15147g、YALI0E15818g、YALI0D02167gおよびYALI0C12595gからなる群から選択されるYarrowia lipolyticaアルコールデヒドロゲナーゼである。ある特定の実施形態では、アルコールデヒドロゲナーゼはCaO19.11480、CaO19.12579、CaO19.5113、CaO19.4287、CaO19.11763、CaO19.10139、CaO19.2608、CaO19.11981、CaO19.4504、CaO19.11980、CaO19.12963およびCaO19.5517からなる群から選択されるCandida albicansアルコールデヒドロゲナーゼである。ある特定の実施形態では、アルコールデヒドロゲナーゼはCTRG_06113、CTRG_05482、CTRG_05127およびCTRG_05197からなる群から選択されるCandida tropicalisアルコールデヒドロゲナーゼである。 [00370] In some embodiments, the enzyme that catalyzes the conversion of fatty acids to omega hydroxy fatty acids is an alcohol dehydrogenase. In some embodiments, the alcohol dehydrogenase is selected from the group consisting of ADH1, ADH2, ADH3, ADH4, ADH5, ADH6, ADH7 and ADH8. In a particular embodiment, the alcohol dehydrogenase is a Yarrowia lipolytica alcohol dehydrogenase selected from the group consisting of YALI0E07766g, YALI0D25630g, YALI0E17787g, YALI0A16379g, YALI0A15147g, YALI0E15818g, YALI0D02167g and YALI0C12595g. In certain embodiments, the alcohol dehydrogenase is CaO19.11480, CaO19.12579, CaO19.5113, CaO19.4287, CaO19.11763, CaO19.10139, CaO19.2608, CaO19.11981, CaO19.4504, CaO19.11980, Candida albicans alcohol dehydrogenase selected from the group consisting of CaO19.12963 and CaO19.5517. In certain embodiments, the alcohol dehydrogenase is a Candida tropicalis alcohol dehydrogenase selected from the group consisting of CTRG — 06113, CTRG — 05482, CTRG — 05127 and CTRG — 05197.

[00371] 一部の実施形態では、脂肪酸のωヒドロキシ脂肪酸への変換を触媒する酵素は脂肪アルデヒドデヒドロゲナーゼである。一部の実施形態では、脂肪アルデヒドデヒドロゲナーゼはFALDH1、FALDH2、FALDH3およびFALDH4からなる群から選択される。ある特定の実施形態では、脂肪アルデヒドデヒドロゲナーゼはYALI0A17875g、YALI0E15400g、YALI0B01298gおよびYALI0F23793gからなる群から選択されるYarrowia lipolytica脂肪アルデヒドデヒドロゲナーゼである。ある特定の実施形態では、脂肪アルデヒドデヒドロゲナーゼはCaO19.13871、CaO19.6518、CaO19.13487およびCaO19.6066からなる群から選択されるCandida albicans脂肪アルデヒドデヒドロゲナーゼである。ある特定の実施形態では、脂肪アルデヒドデヒドロゲナーゼはCTRG_05010、CTRG_04471およびCTRG_04473からなる群から選択されるCandida tropicalis脂肪アルデヒドデヒドロゲナーゼである。 [00371] In some embodiments, the enzyme that catalyzes the conversion of fatty acids to omega hydroxy fatty acids is a fatty aldehyde dehydrogenase. In some embodiments, the fatty aldehyde dehydrogenase is selected from the group consisting of FALDH1, FALDH2, FALDH3 and FALDH4. In a particular embodiment, the fatty aldehyde dehydrogenase is a Yarrowia lipolytica fatty aldehyde dehydrogenase selected from the group consisting of YALI0A17875g, YALI0E15400g, YALI0B01298g and YALI0F23793g. In one particular embodiment, the fatty aldehyde dehydrogenase is a Candida albicans fatty aldehyde dehydrogenase selected from the group consisting of CaO19.13871, CaO19.6518, CaO19.13487 and CaO19.6066. In certain embodiments, the fatty aldehyde dehydrogenase is a Candida tropicalis fatty aldehyde dehydrogenase selected from the group consisting of CTRG_05010, CTRG_04471 and CTRG_04473.

[00372] 他の実施形態では、組換え微生物は、脂肪アシルCoAのα,β−エノイルCoAへの変換を触媒する1つまたは複数の内在性酵素を欠落させる、破壊する、突然変異する、および/またはその活性を低減するように操作される。一部のそのような実施形態では、脂肪アシルCoAのα,β−エノイルCoAへの変換を触媒する酵素はCAA04659、CAA04660、CAA04661、CAA04662、CAA04663、CAG79214、AAA34322、AAA34361、AAA34363、CAA29901、BAA04761、AAA34891、AAB08643、CAB15271、BAN55749、CAC44516、ADK16968、AEI37634、WP_000973047、WP_025433422、WP_035184107、WP_026484842、CEL80920、WP_026818657、WP_005293707、WP_005883960,またはその相同体からなる群から選択される。 [00372] In other embodiments, the recombinant microorganism lacks, destroys, mutates, and destroys one or more endogenous enzymes that catalyze the conversion of fatty acyl CoA to α, β-enoyl CoA. And / or be manipulated to reduce its activity. In some such embodiments, the enzyme that catalyzes the conversion of fatty acyl CoA to α, β-enoyl CoA is CAA 04659, CAA 04660, CAA 04661, CAA 04662, CAA 04663, CAG 79214, AAA 34322, AAA 34 361, AAA 34 363, CAA 29901, BAA 04761, It is selected from the group consisting of AAA34891, AAB 08643, CAB 15271, BAN 55749, CAC 16516, ADK 16968, AEI 37634, WP_000973047, WP_025334422, WP_035184107, WP_026484842, CEL80920, WP_005293707, WP_005293707, WP_005883960, or their homologues.

[00373] 一部の実施形態では、脂肪アシルCoAのα,β−エノイルCoAへの変換を触媒する酵素はアシルCoAオキシダーゼである。一部の実施形態では、アシルCoAオキシダーゼはPOX1、POX2、POX3、POX4、POX5、POX6およびPXP2からなる群から選択される。ある特定の実施形態では、アシルCoAオキシダーゼはSaccharomyces cerevisiae YGL205Wである。ある特定の実施形態では、アシルCoAオキシダーゼはYALI0E32835g、YALI0F10857g、YALI0D24750g、YALI0E27654g、YALI0C23859gおよびYALI0E06567gからなる群から選択されるYarrowia lipolyticaアシルCoAオキシダーゼである。ある特定の実施形態では、アシルCoAオキシダーゼはCaO19.1655、CaO19.9224、CaO19.1652、CaO19.9221、CaO19.5723およびCaO19.13146からなる群から選択されるCandida albicansアシルCoAオキシダーゼである。ある特定の実施形態では、アシルCoAオキシダーゼはCTRG_02374、CTRG_02377およびCTRG_02721からなる群から選択されるCandida tropicalisアシルCoAオキシダーゼである。ある特定の実施形態では、アシルCoAオキシダーゼはM18259、M12160およびM12161からなる群から選択されるCandida viswanathiiアシルCoAオキシダーゼである。 [00373] In some embodiments, the enzyme that catalyzes the conversion of fatty acyl CoA to α, β-enoyl CoA is acyl CoA oxidase. In some embodiments, the acyl CoA oxidase is selected from the group consisting of POX1, POX2, POX3, POX4, POX5, POX6 and PXP2. In certain embodiments, the acyl CoA oxidase is Saccharomyces cerevisiae YGL205W. In certain embodiments, the acyl CoA oxidase is a Yarrowia lipolytica acyl CoA oxidase selected from the group consisting of YALI0E 32835 g, YALI 0 F 10 857 g, YALI 0 D 24750 g, YALI 0 E 27654 g, YALI 0 C 23859 g and YALI 0 E 0 565 g. In certain embodiments, the acyl CoA oxidase is a Candida albicans acyl CoA oxidase selected from the group consisting of CaO 19.1655, CaO 19.9224, CaO 19.1622, CaO 19.9221, CaO 19.5233, and CaO 19.13146. In certain embodiments, the Acyl-CoA oxidase is a Candida tropicalis Acyl-CoA oxidase selected from the group consisting of CTRG — 02374, CTRG — 02377 and CTRG — 02721. In certain embodiments, the acyl CoA oxidase is a Candida viswanathii acyl CoA oxidase selected from the group consisting of M18259, M12160 and M12161.

[00374] 一部の実施形態では、脂肪アシルCoAのα,β−エノイルCoAへの変換を触媒する酵素は多機能性エノイルCoAヒドラターゼ−β−ヒドロキシアシルCoAデヒドロゲナーゼである。一部の実施形態では、多機能性エノイルCoAヒドラターゼ−β−ヒドロキシアシルCoAデヒドロゲナーゼはFOX2(MFE1)である。ある特定の実施形態では、多機能性エノイルCoAヒドラターゼ−β−ヒドロキシアシルCoAデヒドロゲナーゼはSaccharomyces cerevisiae YKR009Cである。ある特定の実施形態では、多機能性エノイルCoAヒドラターゼ−β−ヒドロキシアシルCoAデヒドロゲナーゼはYarrowia lipolytica YALI0E15378gである。ある特定の実施形態では、多機能性エノイルCoAヒドラターゼ−β−ヒドロキシアシルCoAデヒドロゲナーゼはCandida albicans CaO19.1809である。ある特定の実施形態では、多機能性エノイルCoAヒドラターゼ−β−ヒドロキシアシルCoAデヒドロゲナーゼはCandida tropicalis CTRG_05506である。 [00374] In some embodiments, the enzyme that catalyzes the conversion of fatty acyl CoA to α, β-enoyl CoA is a multifunctional enoyl CoA hydratase-β-hydroxyacyl CoA dehydrogenase. In some embodiments, the multifunctional enoyl CoA hydratase-β-hydroxyacyl CoA dehydrogenase is FOX2 (MFE1). In certain embodiments, the multifunctional enoyl CoA hydratase-β-hydroxyacyl CoA dehydrogenase is Saccharomyces cerevisiae YKR009C. In certain embodiments, the multifunctional enoyl CoA hydratase-β-hydroxyacyl CoA dehydrogenase is Yarrowia lipolytica YALI0E15378 g. In certain embodiments, the multifunctional enoyl CoA hydratase-β-hydroxyacyl CoA dehydrogenase is Candida albicans CaO 19.1809. In certain embodiments, the multifunctional enoyl CoA hydratase-β-hydroxyacyl CoA dehydrogenase is Candida tropicalis CTRG — 05506.

[00375] 一部の実施形態では、脂肪アシルCoAのα,β−エノイルCoAへの変換を触媒する酵素はβ−ケトアシルCoAチオラーゼである。一部の実施形態では、β−ケトアシルCoAチオラーゼはPOT1およびFOX3からなる群から選択される。ある特定の実施形態では、β−ケトアシルCoAチオラーゼはSaccharomyces cerevisiae YIL160Cである。ある特定の実施形態では、β−ケトアシルCoAチオラーゼはYarrowia lipolytica YALI0E18568gである。ある特定の実施形態では、β−ケトアシルCoAチオラーゼはCaO19.7520、CaO19.1704およびCaO19.9271からなる群から選択されるCandida albicansβ−ケトアシルCoAチオラーゼである。ある特定の実施形態では、β−ケトアシルCoAチオラーゼはCTRG_01068およびCTRG_02168からなる群から選択されるCandida tropicalisβ−ケトアシルCoAチオラーゼである。 [00375] In some embodiments, the enzyme that catalyzes the conversion of fatty acyl CoA to α, β-enoyl CoA is β-ketoacyl CoA thiolase. In some embodiments, the β-ketoacyl CoA thiolase is selected from the group consisting of POT1 and FOX3. In certain embodiments, the β-ketoacyl CoA thiolase is Saccharomyces cerevisiae YIL160C. In certain embodiments, the β-ketoacyl CoA thiolase is Yarrowia lipolytica YALI0E 18568 g. In a particular embodiment, the β-ketoacyl CoA thiolase is a Candida albicans β-ketoacyl CoA thiolase selected from the group consisting of CaO19.752, CaO 19.1704 and CaO 19.9271. In certain embodiments, the β-ketoacyl CoA thiolase is a Candida tropicalis β-ketoacyl CoA thiolase selected from the group consisting of CTRG — 01068 and CTRG — 02168.

[00376] 一部の実施形態では、組換え微生物は、ペルオキシソーム生合成に関与している1つまたは複数のタンパク質を欠落させる、破壊する、突然変異する、および/またはその活性を低減するように操作される。そのような実施形態では、ペルオキシソーム生合成に関与している1つまたは複数のタンパク質はXP_505754、XP_501986、XP_501311、XP_504845、XP_503326、XP_504029、XP_002549868、XP_002547156、XP_002545227、XP_002547350、XP_002546990、EIW11539、EIW08094、EIW11472、EIW09743、EIW0828またはその相同体からなる群から選択される。 [00376] In some embodiments, the recombinant microorganism lacks, destroys, mutates, and / or reduces the activity of one or more proteins involved in peroxisome biogenesis Operated. In such embodiments, the one or more proteins involved in peroxisome biogenesis are XP_505754, XP_501986, XP_501311, XP_504845, XP_503326, XP_504029, XP_002549868, XP_002545227, XP_002547350, XP_002546990, EIW11539, EIW08094, EIW08094 It is selected from the group consisting of EIW 09743, EIW 0828 or homologs thereof.

[00377] 一部の実施形態では、ペルオキシソーム生合成に関与している1つまたは複数のタンパク質はPEX1、PEX2、PEX3、PEX4、PEX5、PEX6、PEX7、PEX8、PEX10、PEX11、PEX12、PEX13、PEX14、PEX15、PEX17、PEX18、PEX19、PEX21、PEX22、PEX25、PEX27、PEX28、PEX29、PEX30、PEX31、PEX32およびPEX34からなる群から選択される。ある特定の実施形態では、ペルオキシソーム生合成に関与している1つまたは複数のタンパク質はPEX2である。一部の実施形態では、PEX2はSaccharomyces cerevisiae由来のYJL210Wである。一部の実施形態では、PEX2はYarrowia lipolytica由来のYALI0_F01012gである。一部の実施形態では、PEX2はCandida albicans由来のCaO19.11030である。一部の実施形態では、PEX2はCandida albicans由来のCaO19.3546ある。一部の実施形態では、PEX2はCandida tropicalis由来のCTRG_01657である。ある特定の実施形態では、ペルオキシソーム生合成に関与している1つまたは複数のタンパク質はPEX12である。一部の実施形態では、PEX12はSaccharomyces cerevisiae由来のYMR026Cである。一部の実施形態では、PEX12はYarrowia lipolytica由来のYALI0_D26642gである。一部の実施形態では、PEX12はCandida albicans由来のCaO19.2009である。一部の実施形態では、PEX12はCandida albicans由来のCaO19.9560である。一部の実施形態では、PEX12はCandida tropicalis由来のCTRG_01296である。ある特定の実施形態では、ペルオキシソーム生合成に関与している1つまたは複数のタンパク質はPEX10である。一部の実施形態では、PEX10はSaccharomyces cerevisiae由来のYDR265Wである。一部の実施形態では、PEX10はYarrowia lipolytica由来のYALI0_C01023gである。一部の実施形態では、PEX10はCandida albicans由来のCaO19.13105である。一部の実施形態では、PEX10はCandida albicans由来のCaO19.5660である。一部の実施形態では、PEX10はCandida tropicalis由来のCTRG_00008である。ある特定の実施形態では、ペルオキシソーム生合成に関与している1つまたは複数のタンパク質はPEX1である。一部の実施形態では、PEX1はSaccharomyces cerevisiae由来のYKL197Cである。一部の実施形態では、PEX1はYarrowia lipolytica由来のYALI0_C15356gである。一部の実施形態では、PEX1はCandida albicans由来のCaO19.13818である。一部の実施形態では、PEX1はCandida albicans由来のCaO19.6460である。一部の実施形態では、PEX1はCandida tropicalis由来のCTRG_04869である。ある特定の実施形態では、ペルオキシソーム生合成に関与している1つまたは複数のタンパク質はPEX22である。一部の実施形態では、PEX22はSaccharomyces cerevisiae由来のYAL055Wである。一部の実施形態では、PEX22はYarrowia lipolytica由来のYALI0_F06226gである。ある特定の実施形態では、ペルオキシソーム生合成に関与している1つまたは複数のタンパク質はPEX16である。一部の実施形態では、PEX16はYarrowia lipolytica由来のYALI0_E16599gである。ある特定の実施形態では、ペルオキシソーム生合成に関与している1つまたは複数のタンパク質はPEX14である。一部の実施形態では、PEX14はSaccharomyces cerevisiae由来のYGL153Wである。一部の実施形態では、PEX14はYarrowia lipolytica由来のYALI0_E09405gである。一部の実施形態では、PEX14はCandida albicans由来のCaO19.1805である。一部の実施形態では、PEX14はCandida albicans由来のCaO19.9371である。一部の実施形態では、PEX14はCandida tropicalis由来のCTRG_00541である。 [00377] In some embodiments, the one or more proteins involved in peroxisomal biogenesis are PEX1, PEX2, PEX3, PEX4, PEX5, PEX7, PEX8, PEX10, PEX10, PEX11, PEX12, PEX13, PEX14. , PEX15, PEX17, PEX18, PEX21, PEX22, PEX22, PEX25, PEX27, PEX28, PEX29, PEX30, PEX31, PEX31, PEX32 and PEX34. In certain embodiments, one or more proteins involved in peroxisome biogenesis are PEX2. In some embodiments, PEX2 is YJL210W from Saccharomyces cerevisiae. In some embodiments, PEX2 is YALI0_F01012g from Yarrowia lipolytica. In some embodiments, PEX2 is CaO19.11030 from Candida albicans. In some embodiments, PEX2 is CaO 19.3546 from Candida albicans. In some embodiments, PEX2 is CTRG_01657 from Candida tropicalis. In certain embodiments, the one or more proteins involved in peroxisome biogenesis are PEX12. In some embodiments, PEX12 is YMR026C from Saccharomyces cerevisiae. In some embodiments, PEX12 is YALI0_D26642 g from Yarrowia lipolytica. In some embodiments, PEX12 is CaO19.2009 from Candida albicans. In some embodiments, PEX12 is CaO 19.9560 from Candida albicans. In some embodiments, PEX12 is CTRG_01296 from Candida tropicalis. In certain embodiments, the one or more proteins involved in peroxisome biogenesis are PEX10. In some embodiments, PEX10 is YDR265W from Saccharomyces cerevisiae. In some embodiments, PEX10 is YALI0_C01023 g from Yarrowia lipolytica. In some embodiments, PEX10 is CaO19.13105 from Candida albicans. In some embodiments, PEX10 is CaO 19.5660 from Candida albicans. In some embodiments, PEX10 is CTRG_00008 from Candida tropicalis. In certain embodiments, one or more proteins involved in peroxisome biogenesis are PEX1. In some embodiments, PEX1 is YKL197C from Saccharomyces cerevisiae. In some embodiments, PEX1 is YALI0_C 15356 g from Yarrowia lipolytica. In some embodiments, PEX1 is CaO19.13818 from Candida albicans. In some embodiments, PEX1 is CaO 19.6460 from Candida albicans. In some embodiments, PEX1 is CTRG_04869 from Candida tropicalis. In certain embodiments, the one or more proteins involved in peroxisome biogenesis are PEX22. In some embodiments, PEX22 is YAL055W from Saccharomyces cerevisiae. In some embodiments, PEX22 is YALI0_F06226g from Yarrowia lipolytica. In certain embodiments, the one or more proteins involved in peroxisome biogenesis are PEX16. In some embodiments, PEX16 is YALI0_E16599g from Yarrowia lipolytica. In certain embodiments, the one or more proteins involved in peroxisome biogenesis are PEX14. In some embodiments, PEX14 is YGL153W from Saccharomyces cerevisiae. In some embodiments, PEX14 is YALI0_E09405 g from Yarrowia lipolytica. In some embodiments, PEX14 is CaO 19.1805 from Candida albicans. In some embodiments, PEX14 is CaO 19.9371 from Candida albicans. In some embodiments, PEX14 is CTRG — 00541 from Candida tropicalis.

[00378] 一部の実施形態では、組換え微生物は、1つまたは複数の脂肪体貯蔵および/または再利用経路に関与している1つまたは複数の内在性タンパク質を欠落させる、破壊する、突然変異する、および/またはその活性を低減するように操作される。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の内在性タンパク質はトリアシルグリセロールリパーゼである。一実施形態では、トリアシルグリセロールリパーゼはS.cerevisiae TGL3(YMR313c)である。一部の実施形態では、トリアシルグリセロールリパーゼはYarrowia lipolytica由来のYALI0D17534gである。一部の実施形態では、トリアシルグリセロールリパーゼはCandida albicans由来のW5Q_03398である。一部の実施形態では、トリアシルグリセロールリパーゼはCandida tropicalis由来のCTRG_00057である。別の実施形態では、トリアシルグリセロールリパーゼはS.cerevisiae TGL4(YKR089c)である。一部の実施形態では、トリアシルグリセロールリパーゼはYarrowia lipolytica由来のYALI0F10010gである。一部の実施形態では、トリアシルグリセロールリパーゼはCandida albicans由来のCaO19.5426である。一部の実施形態では、トリアシルグリセロールリパーゼはCandida albicans由来のCaO19.12881である。一部の実施形態では、トリアシルグリセロールリパーゼはCandida tropicalis由来のCTRG_06185である。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の内在性タンパク質は、脂肪酸を含有するトリアシルグリセリドからの脂肪アシル移動を媒介するリゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼである。一実施形態では、リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼはS.cerevisiae TGL5(YOR081c)である。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の内在性タンパク質は、脂肪酸を含有するステロールエステルの加水分解を媒介するステリルエステルヒドロラーゼである。一実施形態では、ステリルエステルヒドロラーゼはS.cerevisiae TGL1(YKL140w)である。一部の実施形態では、ステリルエステルヒドロラーゼはYarrowia lipolytica由来のYALI0E32035gである。一部の実施形態では、ステリルエステルヒドロラーゼはCandida albicans由来のCaO19.2050である。一部の実施形態では、ステリルエステルヒドロラーゼはCandida albicans由来のCaO19.9598である。一部の実施形態では、ステリルエステルヒドロラーゼはCandida tropicalis由来のCTRG_01138である。一実施形態では、ステリルエステルヒドロラーゼはS.cerevisiae YEH1(YLL012W)である。一部の実施形態では、ステリルエステルヒドロラーゼはYarrowia lipolytica由来のYALI0E00528gである。一部の実施形態では、ステリルエステルヒドロラーゼはCandida albicans由来のCaO19.1887である。一部の実施形態では、ステリルエステルヒドロラーゼはCandida albicans由来のCaO19.9443である。一部の実施形態では、ステリルエステルヒドロラーゼはCandida tropicalis由来のCTRG_01683である。一実施形態では、ステリルエステルヒドロラーゼはS.cerevisiae YEH2(YLR020C)である。一部の実施形態では、ステリルエステルヒドロラーゼはCandida tropicalis由来のCTRG_04630である。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の内在性タンパク質は、脂肪アシル部分を脂肪アシルCoAチオエステルに再活性化するアシルCoAシンセターゼである。一実施形態では、アシルCoAシンセターゼはFAT1(AAC17118)である。 [00378] In some embodiments, the recombinant microorganism lacks, destroys, suddenly destroys one or more endogenous proteins involved in one or more fat body storage and / or recycling pathways. Engineered to mutate and / or reduce its activity. In certain embodiments, one or more endogenous proteins are triacylglycerol lipases. In one embodiment, the triacylglycerol lipase is S. S. cerevisiae TGL3 (YMR313c). In some embodiments, the triacylglycerol lipase is YALI 0D 17534 g from Yarrowia lipolytica. In some embodiments, the triacylglycerol lipase is W5Q_03398 from Candida albicans. In some embodiments, the triacylglycerol lipase is CTRG_00057 from Candida tropicalis. In another embodiment, the triacylglycerol lipase is S. S. cerevisiae TGL4 (YKR089 c). In some embodiments, the triacylglycerol lipase is YALI 0 F 10010 g from Yarrowia lipolytica. In some embodiments, the triacylglycerol lipase is CaO 19.5426 from Candida albicans. In some embodiments, the triacylglycerol lipase is CaO19.12881 from Candida albicans. In some embodiments, the triacylglycerol lipase is CTRG_06185 from Candida tropicalis. In certain embodiments, the one or more endogenous proteins are lysophosphatidic acid acyltransferase that mediate fatty acyl transfer from a fatty acid containing triacyl glyceride. In one embodiment, lysophosphatidic acid acyltransferase is S. It is S. cerevisiae TGL5 (YOR081c). In certain embodiments, the one or more endogenous proteins are steryl ester hydrolases that mediate hydrolysis of fatty acid containing sterol esters. In one embodiment, the steryl ester hydrolase is S. It is S. cerevisiae TGL1 (YKL140w). In some embodiments, the steryl ester hydrolase is YALI0E32035 g from Yarrowia lipolytica. In some embodiments, the steryl ester hydrolase is CaO 19.2050 from Candida albicans. In some embodiments, the steryl ester hydrolase is CaO 19.9598 from Candida albicans. In some embodiments, the steryl ester hydrolase is CTRG — 01138 from Candida tropicalis. In one embodiment, the steryl ester hydrolase is S. It is S. cerevisiae YEH1 (YLL012W). In some embodiments, the steryl ester hydrolase is YALI0E00528 g from Yarrowia lipolytica. In some embodiments, the steryl ester hydrolase is CaO19.1887 from Candida albicans. In some embodiments, the steryl ester hydrolase is CaO 1 9.9443 from Candida albicans. In some embodiments, the steryl ester hydrolase is CTRG_01683 from Candida tropicalis. In one embodiment, the steryl ester hydrolase is S. S. cerevisiae YEH2 (YLR020C). In some embodiments, the steryl ester hydrolase is CTRG_04630 from Candida tropicalis. In certain embodiments, the one or more endogenous proteins are acyl CoA synthetases that reactivate fatty acyl moieties to fatty acyl CoA thioesters. In one embodiment, the acyl CoA synthetase is FAT1 (AAC17118).

[00379] 一部の実施形態では、組換え微生物は、1つまたは複数の不飽和脂肪アシルCoA中間体を巡って生合成経路と競合する経路での反応を触媒する1つまたは複数の内在性酵素を欠落させる、破壊する、突然変異する、および/またはその活性を低減するように操作される。一実施形態では、1つまたは複数の内在性酵素は1つまたは複数のジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼを含む。組換え酵母微生物という文脈では、組換え酵母微生物は、YALI0E32769g、YALI0D07986gおよびCTRG_06209、またはその相同体からなる群から選択される1つまたは複数のジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼを欠落させる、破壊する、突然変異する、および/またはその活性を低減するように工学的に操作される。別の実施形態では、1つまたは複数の内在性酵素は1つまたは複数のグリセロールリン脂質アシルトランスフェラーゼを含む。組換え酵母微生物という文脈では、組換え酵母微生物は、YALI0E16797gおよびCTG_04390、またはその相同体からなる群から選択される1つまたは複数のグリセロールリン脂質アシルトランスフェラーゼを欠落させる、破壊する、突然変異する、および/またはその活性を低減するように工学的に操作される。別の実施形態では、1つまたは複数の内在性酵素は1つまたは複数のアシルCoA/ステロールアシルトランスフェラーゼを含む。組換え酵母微生物という文脈では、組換え酵母微生物は、YALI0F06578g、CTRG_01764およびCTRG_01765、またはその相同体からなる群から選択される1つまたは複数のアシルCoA/ステロールアシルトランスフェラーゼを欠落させる、破壊する、突然変異する、および/またはその活性を低減するように工学的に操作される。 [00379] In some embodiments, the recombinant microorganism catalyzes a reaction in a pathway that competes with the biosynthetic pathway for one or more unsaturated fatty acyl CoA intermediates Engineered to lack, destroy, mutate, and / or reduce the activity of the enzyme. In one embodiment, the one or more endogenous enzymes comprise one or more diacylglycerol acyltransferases. In the context of a recombinant yeast microorganism, the recombinant yeast microorganism lacks, destroys, mutates one or more diacylglycerol acyltransferases selected from the group consisting of YALI0E32769g, YALI0D07986g and CTRG_06209, or homologs thereof. And / or engineered to reduce its activity. In another embodiment, the one or more endogenous enzymes comprise one or more glycerol phospholipid acyltransferases. In the context of a recombinant yeast microorganism, the recombinant yeast microorganism lacks, destroys, mutates one or more glycerol phospholipid acyltransferases selected from the group consisting of YALI0E16797g and CTG_04390, or homologs thereof. And / or engineered to reduce its activity. In another embodiment, the one or more endogenous enzymes comprise one or more acyl CoA / sterol acyltransferase. In the context of a recombinant yeast microorganism, the recombinant yeast microorganism lacks, destroys, destroys, one or more acyl CoA / sterol acyltransferases selected from the group consisting of YALI0F06578g, CTRG_01764 and CTRG_01765, or homologs thereof. Engineered to mutate and / or reduce its activity.

[00380] 一部の実施形態では、組換え微生物は、1つまたは複数の脂肪酸伸張経路に関与している1つまたは複数の内在性タンパク質を欠落させる、破壊する、突然変異する、および/またはその活性を低減するように操作される。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の内在性タンパク質は、β−ケトアシルACPを生じるマロニルACPとアシルCoAの縮合を触媒するβ−ケトアシルCoAシンターゼである。一実施形態では、β−ケトアシルCoAシンターゼは酵母FASのβ−ケトアシルCoAシンターゼドメインである。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の内在性タンパク質は、マロニルACPとアシルACPを縮合させてβ−ケトアシルACPを形成するβ−ケトアシルACPシンターゼIである。一実施形態では、β−ケトアシルACPシンターゼIは細菌由来のFabBである。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の内在性タンパク質は、マロニルACPとアシルACPを縮合させてβ−ケトアシルACPを形成するβ−ケトアシルACPシンターゼIIである。一実施形態では、β−ケトアシルACPシンターゼIIは細菌由来のFabFである。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の内在性タンパク質は、β−ケトアシルACPのβ−ケト基をNADPHで還元してβ−ヒドロキシアシルACPを形成するβ−ケトアシルACP還元酵素である。一実施形態では、β−ケトアシルACP還元酵素は細菌由来のFabGである。別の実施形態では、β−ケトアシルACP還元酵素は酵母FASのケト還元酵素(KR)ドメインである。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の内在性タンパク質は、β−ケトアシルCoA還元酵素である。一部の実施形態では、β−ケトアシルCoA還元酵素はSaccharomyces cerevisiae(YBR159W)由来のIFA38である。一部の実施形態では、β−ケトアシルCoA還元酵素はYarrowia lipolytica由来のYALI0A06787gである。一部の実施形態では、β−ケトアシルCoA還元酵素はCandida albicans由来のCaO19.11340である。一部の実施形態では、β−ケトアシルCoA還元酵素はCandida albicans由来のCaO19.3859である。一部の実施形態では、β−ケトアシルCoA還元酵素はCandida tropicalis由来のCTRG_00620である。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の内在性タンパク質は、β−ヒドロキシアシルACPを脱水してトランス−2−エノイルACPを形成するβ−ヒドロキシアシルACPデヒドラターゼである。一実施形態では、デヒドラターゼはβ−ヒドロキシアシルACPデヒドラターゼ/イソメラーゼである。別の実施形態では、β−ヒドロキシアシルACPデヒドラターゼ/イソメラーゼは細菌由来のFabAである。一実施形態では、デヒドラターゼはβ−ヒドロキシアシルACPデヒドラターゼである。別の実施形態では、β−ヒドロキシアシルACPデヒドラターゼは細菌由来のFabZである。別の実施形態では、デヒドラターゼは酵母FASのデヒドラターゼ(DH)ドメインである。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の内在性タンパク質は、β−ヒドロキシアシルCoAデヒドラターゼである。一部の実施形態では、β−ヒドロキシアシルCoAデヒドラターゼはSaccharomyces cerevisiae(YJL097W)由来のPHS1(TPL1)である。一部の実施形態では、β−ヒドロキシアシルCoAデヒドラターゼはYarrowia lipolytica由来のYALI0F11935gである。一部の実施形態では、β−ヒドロキシアシルCoAデヒドラターゼはCandida albicans由来のCaO19.5156である。一部の実施形態では、β−ヒドロキシアシルCoAデヒドラターゼはCandida albicans由来のCaO19.12623である。一部の実施形態では、β−ヒドロキシアシルCoAデヒドラターゼはCandida tropicalis由来のCTRG_05224である。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の内在性タンパク質は、トランス−2−エノイルACPを還元してアシルACPを形成するエノイルACP還元酵素である。一実施形態では、還元酵素はNADPH依存性トランス−2−エノイルACP還元酵素Iである。別の実施形態では、NADPH依存性トランス−2−エノイルACP還元酵素Iは細菌由来のFabIである。一実施形態では、還元酵素はNADPH依存性トランス−2−エノイルACP還元酵素IIである。別の実施形態では、還元酵素はNADPH依存性トランス−2−エノイルACP還元酵素IIは細菌由来のFabKである。一実施形態では、還元酵素はNADPH依存性トランス−2−エノイルACP還元酵素IIIである。別の実施形態では、NADPH依存性トランス−2−エノイルACP還元酵素IIIは細菌由来のFabLである。別の実施形態では、還元酵素は酵母中のFASのエノール還元酵素(ER)ドメインである。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の内在性タンパク質は、エノイルCoA還元酵素である。一部の実施形態では、エノイルCoA還元酵素はSaccharomyces cerevisiae(YDL015C)由来のTSC13である。一部の実施形態では、エノイルCoA還元酵素はYarrowia lipolytica由来のYALI0A04983gである。一部の実施形態では、エノイルCoA還元酵素はCandida albicans由来のCaO19.10803である。一部の実施形態では、エノイルCoA還元酵素はCandida albicans由来のCaO19.3293である。一部の実施形態では、エノイルCoA還元酵素はCandida tropicalis由来のCTRG_04406である。 [00380] In some embodiments, the recombinant microorganism lacks, destroys, mutates, and / or / or one or more endogenous proteins involved in one or more fatty acid elongation pathways. It is manipulated to reduce its activity. In certain embodiments, the one or more endogenous proteins are β-ketoacyl CoA synthases that catalyze the condensation of malonyl ACP and acyl CoA resulting in β-ketoacyl ACP. In one embodiment, the β-ketoacyl CoA synthase is the β-ketoacyl CoA synthase domain of yeast FAS. In certain embodiments, the one or more endogenous proteins are β-ketoacyl ACP synthase I, which condenses malonyl ACP and acyl ACP to form β-ketoacyl ACP. In one embodiment, β-ketoacyl ACP synthase I is FabB from bacteria. In certain embodiments, the one or more endogenous proteins are β-ketoacyl ACP synthase IIs that condense malonyl ACP and acyl ACP to form β-ketoacyl ACP. In one embodiment, the β-ketoacyl ACP synthase II is FabF from bacteria. In certain embodiments, the one or more endogenous proteins are β-ketoacyl ACP reductases that reduce the β-keto group of β-ketoacyl ACP with NADPH to form β-hydroxyacyl ACP. In one embodiment, the β-ketoacyl ACP reductase is FabG from bacteria. In another embodiment, the β-ketoacyl ACP reductase is a ketoreductase (KR) domain of yeast FAS. In certain embodiments, the one or more endogenous proteins are β-ketoacyl CoA reductase. In some embodiments, the β-ketoacyl CoA reductase is IFA38 from Saccharomyces cerevisiae (YBR159W). In some embodiments, the β-ketoacyl CoA reductase is YALI0A06787g from Yarrowia lipolytica. In some embodiments, the β-ketoacyl CoA reductase is CaO19.11340 from Candida albicans. In some embodiments, the β-ketoacyl CoA reductase is CaO19.3859 from Candida albicans. In some embodiments, the β-ketoacyl CoA reductase is CTRG — 00620 from Candida tropicalis. In certain embodiments, the one or more endogenous proteins are β-hydroxyacyl ACP dehydratases that dehydrate β-hydroxyacyl ACP to form trans-2-enoyl ACP. In one embodiment, the dehydratase is a β-hydroxyacyl ACP dehydratase / isomerase. In another embodiment, the β-hydroxyacyl ACP dehydratase / isomerase is FabA from bacteria. In one embodiment, the dehydratase is β-hydroxyacyl ACP dehydratase. In another embodiment, the β-hydroxyacyl ACP dehydratase is FabZ from bacteria. In another embodiment, the dehydratase is a yeast FAS dehydratase (DH) domain. In certain embodiments, the one or more endogenous proteins are β-hydroxyacyl CoA dehydratase. In some embodiments, the β-hydroxyacyl CoA dehydratase is PHS1 (TPL1) from Saccharomyces cerevisiae (YJL097W). In some embodiments, the β-hydroxyacyl CoA dehydratase is YALI 0 F 11935 g from Yarrowia lipolytica. In some embodiments, the β-hydroxyacyl CoA dehydratase is CaO 19.5156 from Candida albicans. In some embodiments, the β-hydroxyacyl CoA dehydratase is CaO19.12623 from Candida albicans. In some embodiments, the β-hydroxyacyl CoA dehydratase is CTRG_05224 from Candida tropicalis. In certain embodiments, the one or more endogenous proteins are enoyl ACP reductases that reduce trans-2-enoyl ACP to form acyl ACP. In one embodiment, the reducing enzyme is NADPH dependent trans-2-enoyl ACP reductase I. In another embodiment, the NADPH dependent trans-2-enoyl ACP reductase I is FabI from bacteria. In one embodiment, the reducing enzyme is NADPH dependent trans-2-enoyl ACP reductase II. In another embodiment, the reductase is NADPH dependent trans-2-enoyl ACP reductase II is FabK from bacteria. In one embodiment, the reducing enzyme is NADPH dependent trans-2-enoyl ACP reductase III. In another embodiment, the NADPH dependent trans-2-enoyl ACP reductase III is FabL from bacteria. In another embodiment, the reductase is an enol reductase (ER) domain of FAS in yeast. In certain embodiments, one or more endogenous proteins are enoyl CoA reductases. In some embodiments, the enoyl CoA reductase is TSC13 from Saccharomyces cerevisiae (YDL015C). In some embodiments, the enoyl CoA reductase is YALI0A04983g from Yarrowia lipolytica. In some embodiments, the enoyl CoA reductase is CaO19.10803 from Candida albicans. In some embodiments, the enoyl CoA reductase is CaO19.2933 from Candida albicans. In some embodiments, the enoyl CoA reductase is CTRG — 04406 from Candida tropicalis.

[00381] 別の実施形態では、組換え微生物は、ペントースリン酸経路に関与している1つまたは複数の内在性タンパク質を欠落させる、破壊する、突然変異する、および/またはその活性を低減するように操作される。一部の実施形態では、ペントースリン酸経路でのタンパク質の発現は、NADHの細胞内レベルを増やすために減少される。一実施形態では、1つまたは複数の内在性タンパク質は、グルコース−6−リン酸を6−ホスホD−グルコノ−1,5−ラクトンに変換するグルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼである。一部の実施形態では、グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼは酵母由来のZWF1である。別の実施形態では、グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼはSaccharomyces cerevisiae由来のZWF1(YNL241C)である。一実施形態では、1つまたは複数の内在性タンパク質は、D−グルコピラノース−6−リン酸を6−ホスホD−グルコノ−1,5−ラクトンに変換するグルコース−6−リン酸−1−デヒドロゲナーゼである。別の実施形態では、グルコース−6−リン酸−1−デヒドロゲナーゼは細菌由来のzwfである。ある特定の実施形態では、グルコース−6−リン酸−1−デヒドロゲナーゼはE.coli由来のzwf(NP_416366)である。一実施形態では、1つまたは複数の内在性タンパク質は、6−ホスホD−グルコノ−1,5−ラクトンをD−グルコン酸6−リン酸に変換する6−ホスホグルコノラクトナーゼである。一部の実施形態では、6−ホスホグルコノラクトナーゼは酵母のSOL3である。ある特定の実施形態では、6−ホスホグルコノラクトナーゼはSaccharomyces cerevisiaeのSOL3(NP_012033)である。一部の実施形態では、6−ホスホグルコノラクトナーゼは酵母のSOL4である。ある特定の実施形態では、6−ホスホグルコノラクトナーゼはSaccharomyces cerevisiaeのSOL4(NP_011764)である。一部の実施形態では、6−ホスホグルコノラクトナーゼは細菌のpglである。ある特定の実施形態では、6−ホスホグルコノラクトナーゼはE.coliのpgl(NP_415288)である。一実施形態では、1つまたは複数の内在性タンパク質は、D−グルコン酸6−リン酸をD−リブロース5−リン酸に変換する6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼである。一部の実施形態では、6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼは酵母由来のGND1である。ある特定の実施形態では、6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼはSaccharomyces cerevisiae由来のGND1(YHR183W)である。一部の実施形態では、6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼは酵母由来のGND2である。ある特定の実施形態では、6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼはSaccharomyces cerevisiae由来のGND2(YGR256W)である。一部の実施形態では、6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼは細菌由来のgndである。ある特定の実施形態では、6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼはE.coli由来のgnd(NP_416533)である。一実施形態では、1つまたは複数の内在性タンパク質は、D−グリセルアルデヒド3−リン酸およびD−セドヘプツロース7−リン酸をβ−D−フルクトフラノース6−リン酸およびD−エリトロース4−リン酸に相互変換するトランスアルドラーゼである。一部の実施形態では、トランスアルドラーゼは酵母のTAL1である。ある特定の実施形態では、トランスアルドラーゼはSaccharomyces cerevisiaeのTAL1(NP_013458)である。一部の実施形態では、トランスアルドラーゼは酵母のNQM1である。ある特定の実施形態では、トランスアルドラーゼはSaccharomyces cerevisiaeのNQM1(NP_011557)である。一部の実施形態では、トランスアルドラーゼは細菌のtalである。ある特定の実施形態では、トランスアルドラーゼはE.coliのtalB(NP_414549)である。ある特定の実施形態では、トランスアルドラーゼはE.coliのtalA(EP_416959)である。一実施形態では、1つまたは複数の内在性タンパク質は、D−エリトロース4−リン酸およびD−キシルロース5−リン酸をβ−D−フルクトフラノース6−リン酸およびD−グリセルアルデヒド3−リン酸に相互変換するならびに/またはD−セドヘプツロース7−リン酸およびD−グリセルアルデヒド3−リン酸をD−リボース5−リン酸およびD−キシルロース5−リン酸に相互変換するトランスケトラーゼである。一部の実施形態では、トランスケトラーゼは酵母のTKL1である。ある特定の実施形態では、トランスケトラーゼはSaccharomyces cerevisiaeのTKL1(NP_015399)である。一部の実施形態では、トランスケトラーゼは酵母のTKL2である。一部の実施形態では、トランスケトラーゼはSaccharomyces cerevisiaeのTKL2(NP_009675)である。一部の実施形態では、トランスケトラーゼは細菌のtktである。ある特定の実施形態では、トランスケトラーゼはE.coliのtktA(YP_026188)である。ある特定の実施形態では、トランスケトラーゼはE.coliのtktB(NP_416960)である。一実施形態では、1つまたは複数の内在性タンパク質は、D−リボース5−リン酸およびD−リブロース5−リン酸を相互変換するリボース−5−リン酸ケトールイソメラーゼである。一部の実施形態では、リボース−5−リン酸ケトールイソメラーゼは酵母のRKI1である。ある特定の実施形態では、リボース−5−リン酸ケトールイソメラーゼはSaccharomyces cerevisiaeのRKI1(NP_014738)である。一部の実施形態では、リボース−5−リン酸イソメラーゼは細菌のrpiである。ある特定の実施形態では、リボース−5−リン酸イソメラーゼはE.coliのrpiA(NP_417389)である。ある特定の実施形態では、リボース−5−リン酸イソメラーゼはE.coliのrpiB(NP_418514)である。一実施形態では、1つまたは複数の内在性タンパク質は、D−リブロース5−リン酸およびD−キシルロース5−リン酸を相互変換するD−リブロース−5−リン酸3−エピメラーゼである。一部の実施形態では、D−リブロース−5−リン酸3−エピメラーゼは酵母のRPE1である。ある特定の実施形態では、D−リブロース−5−リン酸3−エピメラーゼはSaccharomyces cerevisiaeのRPE1(NP_012414)である。一部の実施形態では、D−リブロース−5−リン酸3−エピメラーゼは細菌のrpeである。ある特定の実施形態では、D−リブロース−5−リン酸3−エピメラーゼはE.coliのrpe(NP_417845)である。 [00381] In another embodiment, the recombinant microorganism lacks, destroys, mutates, and / or reduces the activity of one or more endogenous proteins involved in the pentose phosphate pathway Operated by In some embodiments, expression of proteins in the pentose phosphate pathway is reduced to increase intracellular levels of NADH. In one embodiment, the one or more endogenous proteins are glucose-6-phosphate dehydrogenase, which converts glucose-6-phosphate to 6-phospho D-glucono-1,5-lactone. In some embodiments, glucose-6-phosphate dehydrogenase is ZWF1 from yeast. In another embodiment, the glucose-6-phosphate dehydrogenase is ZWF1 (YNL241C) from Saccharomyces cerevisiae. In one embodiment, one or more endogenous proteins are glucose-6-phosphate-1-dehydrogenase which converts D-glucopyranose-6-phosphate to 6-phospho D-glucono-1,5-lactone It is. In another embodiment, glucose-6-phosphate-1-dehydrogenase is zwf from bacteria. In certain embodiments, glucose-6-phosphate-1-dehydrogenase is purified from E. coli. It is zwf (NP_416366) derived from E. coli. In one embodiment, the one or more endogenous proteins are 6-phosphogluconolactonase, which converts 6-phospho D-glucono-1,5-lactone to D-gluconic acid 6-phosphate. In some embodiments, the 6-phosphogluconolactonase is a yeast SOL3. In certain embodiments, the 6-phosphogluconolactonase is SOL3 (NP — 012033) of Saccharomyces cerevisiae. In some embodiments, the 6-phosphogluconolactonase is yeast SOL4. In certain embodiments, the 6-phosphogluconolactonase is SOL4 (NP_011764) of Saccharomyces cerevisiae. In some embodiments, the 6-phosphogluconolactonase is a bacterial pgl. In certain embodiments, the 6-phosphogluconolactonase is E. coli. It is pgl of E. coli (NP_415288). In one embodiment, the one or more endogenous proteins are 6-phosphogluconate dehydrogenase, which converts D-gluconic acid 6-phosphate to D-ribulose 5-phosphate. In some embodiments, the 6-phosphogluconate dehydrogenase is GND1 from yeast. In certain embodiments, the 6-phosphogluconate dehydrogenase is GND1 (YHR183W) from Saccharomyces cerevisiae. In some embodiments, the 6-phosphogluconate dehydrogenase is GND2 from yeast. In certain embodiments, the 6-phosphogluconate dehydrogenase is GND2 (YGR256W) from Saccharomyces cerevisiae. In some embodiments, the 6-phosphogluconate dehydrogenase is gnd derived from bacteria. In certain embodiments, the 6-phosphogluconate dehydrogenase is It is gnd (NP_416533) derived from E. coli. In one embodiment, one or more endogenous proteins are D-glyceraldehyde 3-phosphate and D-sedheptulose 7-phosphate as β-D-fructofuranose 6-phosphate and D-erythrose 4- It is a transaldolase that interconverts to phosphate. In some embodiments, the transaldolase is TAL1 in yeast. In certain embodiments, the transaldolase is TAL1 (NP — 013458) of Saccharomyces cerevisiae. In some embodiments, the transaldolase is NQM1 in yeast. In certain embodiments, the transaldolase is NQM1 (NP_011557) of Saccharomyces cerevisiae. In some embodiments, the transaldolase is a bacterial tal. In certain embodiments, the transaldolase is E. coli. E. coli talB (NP_414549). In certain embodiments, the transaldolase is E. coli. E. coli talA (EP_416959). In one embodiment, one or more of the endogenous proteins are D-erythrose 4-phosphate and D-xylulose 5-phosphate, β-D-fructofuranose 6-phosphate and D-glyceraldehyde 3- With transketolase that interconverts to phosphoric acid and / or interconverts D-sedheptulose 7-phosphate and D-glyceraldehyde 3-phosphate to D-ribose 5-phosphate and D-xylulose 5-phosphate is there. In some embodiments, the transketolase is TKL1 in yeast. In certain embodiments, the transketolase is TKL1 (NP — 015399) of Saccharomyces cerevisiae. In some embodiments, the transketolase is TKL2 in yeast. In some embodiments, the transketolase is TKL2 (NP_009675) of Saccharomyces cerevisiae. In some embodiments, the transketolase is bacterial tkt. In certain embodiments, the transketolase is E. coli. coli is tktA (YP_026188). In certain embodiments, the transketolase is E. coli. E. coli tktB (NP_416960). In one embodiment, the one or more endogenous proteins are ribose-5-phosphate ketol isomerase which interconvert D-ribose 5-phosphate and D-ribulose 5-phosphate. In some embodiments, the ribose-5-phosphate ketol isomerase is yeast RKI1. In certain embodiments, the ribose-5-phosphate ketol isomerase is RKI1 (NP — 014738) of Saccharomyces cerevisiae. In some embodiments, ribose-5-phosphate isomerase is a bacterial rpi. In certain embodiments, ribose-5-phosphate isomerase is E. coli. E. coli rpiA (NP_417389). In certain embodiments, ribose-5-phosphate isomerase is E. coli. E. coli rpiB (NP_418514). In one embodiment, the one or more endogenous proteins are D-ribulose-5-phosphate 3-epimerase, which interconverts D-ribulose 5-phosphate and D-xylulose 5-phosphate. In some embodiments, D-ribulose-5-phosphate 3-epimerase is RPE1 of yeast. In certain embodiments, the D-ribulose-5-phosphate 3-epimerase is RPE1 (NP_012414) of Saccharomyces cerevisiae. In some embodiments, D-ribulose-5-phosphate 3-epimerase is a bacterial rpe. In one particular embodiment, D-ribulose-5-phosphate 3-epimerase is purified from E. coli. E. coli rpe (NP_417845).

[00382] 一部の実施形態では、1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産のための生合成経路を導入するY.lipolytica微生物はH222 ΔP ΔA ΔF ΔURA3である。ΔPはY.lipolyticaでのアシルCoAオキシダーゼ遺伝子(POX 1〜6)の欠落を表す。ΔAはY.lipolyticaでの(脂肪)アルコールデヒドロゲナーゼ遺伝子(FADH、ADH1〜7)の欠落を表す。ΔFはY.lipolyticaでの(脂肪)アルコールオキシダーゼ遺伝子(FAO1)の欠落を表す。ΔURA3はURA3遺伝子の欠落を表し、酵母はウラシル栄養要求体になる。一部の実施形態では、1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産のための生合成経路を導入するY.lipolytica微生物はH222 ΔP ΔA ΔFである。一部の実施形態では、1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産のための生合成経路を導入するY.lipolytica微生物は、MATA ura3−302::SUC2 Δpox1 Δpox2 Δpox3 Δpox4 Δpox5 Δpox6 Δfadh Δadh1 Δadh2 Δadh3 Δadh4 Δadh5 Δadh6 Δadh7 Δfao1である。 [00382] In some embodiments, Y. pylori that introduces a biosynthetic pathway for the production of one or more unsaturated lipid moieties. The lipolytica microorganism is H222 ΔP ΔA ΔF ΔURA3. ΔP is Y.. 7 shows the absence of the acyl CoA oxidase gene (POX 1-6) in lipolytica. ΔA is Y.. Fig. 7 shows the absence of the (fatty) alcohol dehydrogenase gene (FADH, ADH1-7) in L. lipolytica. ΔF is Y.I. FIG. 7 shows the absence of the (fatty) alcohol oxidase gene (FAO1) in lipolytica. ΔURA3 represents the absence of the URA3 gene and yeast becomes a uracil auxotroph. Some embodiments introduce a biosynthetic pathway for the production of one or more unsaturated lipid moieties. The lipolytica microorganism is H222 ΔP ΔA ΔF. Some embodiments introduce a biosynthetic pathway for the production of one or more unsaturated lipid moieties. The lipolytica microorganism is MATA ura3-302 :: SUC2 Δpox1 Δpox2 Δpox3 Δpox4 Δpox5 Δpox6 Δfadh Δadh1 Δadh2 Δadh3 Δadh4 Δadh5 Δadh6 Δadh6 Δadh7 Δfao1.

[00383] 酵母Y.lipolyticaの、好ましくはH222株の野生型単離菌は、本開示に従った株の構築のための開始株として使用することが可能である。H222株は、特許手続き上の微生物の寄託の国際的承認に関するブタペスト条約に従って番号DSM27185下DSMZ(Deutsche Sammlung fur Mikroorganismen and Zellkulturen GmbH, D-38142 Braunschweig)に29.04.2013で寄託された。さらなる遺伝的処理のための株の使用には選択マーカーが必要とされる。この選択マーカーは、それ自体、例えば、ウラシル栄養要求体の形態で知られている様式で株中に導入することが可能である。代わりに、既知のウラシル栄養要求体株、好ましくはH222−S4株を使用することが可能である(Mauersberger S, Wang HJ, Gaillard in C, Barth G & Nicaud JM (2001年)J Bacterial 183: 5102〜5109頁)。それぞれの欠落カセット(例えば、POX 1〜6、FADH、ADH 1〜7、FAO1)はPCRまたは制限により得られ、Y.lipolytica H222−S4に形質転換され、このH222−S4は、BarthおよびGaillardin(Barth G & Gaillardin C(1996年)Yarrowia lipolytica. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York)に従ってY.lipolytica H222から作製することが可能である(Mauers-bergerら、(2001年))。H222 ΔP ΔA ΔF ΔURA3の創造はWO2015/086684に記載さており、この特許文献は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。Y.lipolytica株H222 ΔP ΔA ΔFは、本開示においてデサチュラーゼの導入のための開始微生物として使用する(例えば、実施例3、4および6参照)。 [00383] Yeast Y. A wild type isolate of lipolytica, preferably H222 strain, can be used as a starting strain for the construction of strains according to the present disclosure. The H222 strain was deposited at 29.04.2013 with DSMZ (Deutsche Sammlung fur Mikroorganismen and Zellkulturen GmbH, D-38142 Braunschweig) under No. DSM 27 185 according to the Budapest Treaty on the International Recognition of the Deposit of Microorganisms for Patent Procedure. The use of strains for further genetic processing requires a selectable marker. This selectable marker can be introduced into the strain in a manner known per se, for example in the form of uracil auxotrophs. Alternatively, it is possible to use a known uracil auxotroph strain, preferably the H222-S4 strain (Mauersberger S, Wang HJ, Gaillard in C, Barth G & Nicaud JM (2001) J Bacterial 183: 5102). -5109). The respective missing cassettes (e.g. POX 1-6, FADH, ADH 1-7, FAO1) are obtained by PCR or restriction, as described in Y. et al. transformed into Y. lipolytica H222-S4 according to Barth and Gaillardin (Barth G & Gaillardin C (1996) Yarrowia lipolytica. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, NY). It is possible to make from L. lipolytica H222 (Mauers-berger et al., (2001)). The creation of H222 ΔP ΔA ΔF ΔURA3 is described in WO 2015/086684, which is incorporated herein by reference in its entirety. Y. The lipolytica strain H222 ΔP ΔA ΔF is used as the initiating microorganism for the introduction of desaturases in the present disclosure (see, eg, Examples 3, 4 and 6).

天然に存在する生物由来のまたは微生物合成由来の産物の化学変換
[00384] 本開示は、1つもしくは複数の天然に存在する生物から得られるまたは1つもしくは複数の組換え微生物により合成される産物を1つまたは複数の下流産物に変換するのに使用可能な化学変換を説明する。
Chemical transformation of products from naturally occurring organisms or from microbial synthesis
[00384] The present disclosure can be used to convert products obtained from one or more naturally occurring organisms or synthesized by one or more recombinant microorganisms into one or more downstream products Describe chemical conversion.

[00385] 一部の実施形態では、1つもしくは複数の天然に存在する生物から得られるまたは1つもしくは複数の組換え微生物により生産される1つまたは複数の不飽和脂質部分は、それに続いて化学変換を受けて、1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産することが可能である。1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドは、フェロモン、香料、風味、ポリマー、またはポリマー中間体として使用される。化学変換の非限定的例は、鹸化、エステル化、還元、酸化、メタセシス、および重合化を含む。 [00385] In some embodiments, the one or more unsaturated lipid moieties obtained from one or more naturally occurring organisms or produced by one or more recombinant microorganisms are It is possible to undergo chemical transformation to produce one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes. One or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes are used as pheromone, perfume, flavor, polymer, or polymer intermediate. Non-limiting examples of chemical transformations include saponification, esterification, reduction, oxidation, metathesis and polymerization.

[00386] 不飽和脂肪カルボン酸は当技術分野で公知の方法によりエステル化することが可能である。例えば、フィッシャーエステル合成反応を使用すれば脂肪カルボン酸を対応する脂肪エステルに変換することが可能である。例えば、Komura, K.ら、Synthesis 2008年. 3407〜3410頁参照。 [00386] Unsaturated fatty carboxylic acids can be esterified by methods known in the art. For example, it is possible to convert fatty carboxylic acids to the corresponding fatty esters using a Fischer ester synthesis reaction. See, for example, Komura, K. et al., Synthesis 2008. 3407-3410.

[00387] エステルは鹸化を受けて、水と塩基を用いた反応によりカルボン酸イオンとアルコールを形成することが可能である。鹸化法は、熱鹸化、冷鹸化、マイクロ波鹸化および超音波アシスト鹸化を含む。 [00387] The ester can be saponified to form carboxylate ion and alcohol by reaction with water and a base. Saponification methods include thermal saponification, cold saponification, microwave saponification and ultrasonically assisted saponification.

[00388] 炭素鎖の伸長は、不飽和脂肪アルコールをその伸長された誘導体に変換する既知の方法により実施することが可能である。オレフィンメタセシス触媒(Olefin metastasis catalysts)を実施すれば、脂肪炭素鎖上の炭素の数を増やし、対応する不飽和産物にZまたはE立体化学を分け与えることが可能になる。 [00388] Carbon chain elongation can be carried out by known methods of converting unsaturated fatty alcohols into their elongated derivatives. The implementation of olefin metathesis catalysts makes it possible to increase the number of carbons on the fatty carbon chain and to give the Z or E stereochemistry to the corresponding unsaturated products.

[00389] 一般に、反応条件下で安定であり脂肪基質(例えば、アルコール、エステル、カルボン酸、アルデヒド、またはアセテート)上の官能基とは反応しないいかなるメタセシス触媒も本開示と一緒に使用可能である。そのような触媒は、例えば、Grubbsにより記載された触媒であり(Grubbs, R.H.,「Synthesis of large and small molecules using olefin metathesis catalysts.」PMSE Prepr., 2012年)、この文献は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。オレフィンの所望のアイソマーに応じて、シス選択的メタセシス触媒、例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、Shahaneら、(Shahane, S.ら、ChemCatChem, 2013年. 5(12): 3436〜3459頁)に記載された触媒の1つを使用してもよい。シス選択性を示す特定の触媒1〜5は下に示されており(スキーム1)、(Khan, R.K.,ら、J. Am. Chem. Soc., 2013. 135(28): p. 10258-61; Hartung, J. ら、J. Am. Chem. Soc., 2013. 135(28): p. 10183-5.; Rosebrugh, L.E.,ら、J. Am. Chem. Soc., 2013. 135(4): p. 1276-9.; Marx, V.M.,ら、J. Am. Chem. Soc., 2013. 135(1): p. 94-7.; Herbert, M.B.,ら、Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 2013. 52(1): p. 310-4; Keitz, B.K., ら、J. Am. Chem. Soc., 2012. 134(4): p. 2040-3.; Keitz, B.K.,ら、J. Am. Chem. Soc., 2012. 134(1): p. 693-9.; Endo, K.ら、J. Am. Chem. Soc., 2011. 133(22): p. 8525-7)に既に記載されている。 [00389] In general, any metathesis catalyst that is stable under the reaction conditions and that does not react with functional groups on the fat substrate (eg, alcohol, ester, carboxylic acid, aldehyde, or acetate) can be used with the present disclosure . Such catalysts are, for example, the catalysts described by Grubbs (Grubbs, RH, "Synthesis of large and small molecules using olefin metathesis catalysts." PMSE Prepr., 2012), which is incorporated by reference in its entirety. Incorporated herein. Depending on the desired isomer of the olefin, a cis-selective metathesis catalyst such as, for example, Shahane et al., (Shahane, S. et al., ChemCatChem, 2013. 5 (12): 3436, which is incorporated herein by reference in its entirety. One of the catalysts described on pp. 3459) may be used. Specific catalysts 1-5 exhibiting cis selectivity are shown below (Scheme 1) (Khan, RK, et al., J. Am. Chem. Soc., 2013. 135 (28): p. 10258-. Hartung, J. et al., J. Am. Chem. Soc., 2013. 135 (28): p. 10183-5 .; Rosebrugh, LE, et al., J. Am. Chem. Soc., 2013. 135 ( 4): p. 1276-9 .; Marx, VM, et al., J. Am. Chem. Soc., 2013. 135 (1): p. 94-7 .; Herbert, MB, et al., Angew. Chem. Ed. Engl., 2013. 52 (1): p. 310-4; Keitz, BK, et al., J. Am. Chem. Soc., 2012. 134 (4): p. 2040-3. BK, et al., J. Am. Chem. Soc., 2012. 134 (1): p. 693-9; Endo, K. et al., J. Am. Chem. Soc., 2011. 133 (22): p. It has already been described in 8525-7).

[00390] 追加のZ選択性触媒は(Cannon and Grubbs 2013年; Bronnerら、 2014年; Hartungら、2014年; Pribiskoら、2014年; Quigley and Grubbs 2014年)に記載されており、これらの文献は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。その優れた安定性および官能基耐性のせいで、一部の実施形態では、メタセシス触媒は中性ルテニウムまたはオスミウム金属カルベン錯体を含むがこれらに限定されず、これらの錯体は形式的には+2酸化状態である金属中心を有し、電子数16を有し、五配位であり、一般式LL’AA’M=CRbRcまたはLL’AA’M=(C=)nCRbRc(Pederson and Grubbs 2002年)であり;
Mはルテニウムまたはオスミウムであり;
LおよびL’はそれぞれ独立して任意の中性電子供与体配位子であり、ホスフィン、スルホン化ホスフィン、亜リン酸エステル、亜ホスフィン酸エステル、亜ホスホン酸エステル、アルシン、輝安鉱、エーテル、アミン、アミド、イミン、スルホキシド、カルボキシル、ニトロシル、ピリジン、チオエーテル、または複素環式カルベンから選択され;
AおよびA’は、ハロゲン、水素、C〜C20アルキル、アリール、C〜C20アルコキシド、アリールオキシド、C〜C20アルコキシカルボニル、アリールカルボン酸塩、C〜C20カルボン酸塩、アリールスルホニル、C〜C20アルキルスルホニル、C〜C20アルキルスルフィニルから独立して選択されるアニオン配位子であり、それぞれの配位子は任意選択によりC〜Cアルキル、ハロゲン、C〜Cアルコキシで;または任意選択によりハロゲン、C〜Cアルキル、もしくはC〜Cアルコキシで置換されているフェニル基で置換されており;AおよびA’は共に任意選択により二座配位子を含んでいてもよく;
およびRは、水素、C〜C20アルキル、アリール、C〜C20カルボン酸塩、C〜C20アルコキシ、アリールオキシ、C〜C20アルコキシカルボニル、C〜C20アルキルチオ、C〜C20アルキルスルホニルおよびC〜C20アルキルスルフィニルから独立して選択され、RおよびRのそれぞれは任意選択によりC〜Cアルキル、ハロゲン、C〜Cアルコキシでまたは任意選択によりハロゲン、C〜Cアルキル、もしくはC〜Cアルコキシで置換されているフェニル基で置換されている。
[00390] Additional Z selective catalysts are described in (Cannon and Grubbs 2013; Bronner et al., 2014; Hartung et al., 2014; Pribisko et al., 2014; Quigley and Grubbs 2014), and these documents Is incorporated herein by reference in its entirety. Because of its excellent stability and functional group resistance, in some embodiments, the metathesis catalyst includes but is not limited to neutral ruthenium or osmium metal carbene complexes, and these complexes are formally +2 oxidized With the metal center being in the state, having 16 electrons, and being five-coordinated, with the general formula LL'AA'M = CRbRc or LL'AA'M = (C =) nCRbRc (Pederson and Grubbs 2002) And
M is ruthenium or osmium;
L and L ′ each independently represent an arbitrary neutral electron donor ligand, and phosphine, sulfonated phosphine, phosphite, phosphite, phosphite, arsine, anthracene, ether , An amine, an amide, an imine, a sulfoxide, a carboxyl, a nitrosyl, a pyridine, a thioether, or a heterocyclic carbene;
A and A ′ are halogen, hydrogen, C 1 to C 20 alkyl, aryl, C 1 to C 20 alkoxide, aryl oxide, C 2 to C 20 alkoxycarbonyl, aryl carboxylate, C 1 to C 20 carboxylate , An aryl sulfonyl, a C 1 -C 20 alkyl sulfonyl, a C 1 -C 20 alkyl sulfinyl independently selected anionic ligand, each ligand optionally being a C 1 -C 5 alkyl, halogen in C 1 -C 5 alkoxy; halogen or optionally, C 1 -C 5 alkyl, or C 1 -C 5 alkoxy is substituted with a phenyl group substituted with; A and A 'are both optionally May contain a bidentate ligand;
R b and R c are hydrogen, C 1 to C 20 alkyl, aryl, C 1 to C 20 carboxylate, C 1 to C 20 alkoxy, aryloxy, C 1 to C 20 alkoxycarbonyl, C 1 to C 20 Each of R b and R c is optionally selected from alkylthio, C 1 -C 20 alkylsulfonyl and C 1 -C 20 alkylsulfinyl, each of which is optionally C 1 -C 5 alkyl, halogen, C 1 -C 5 alkoxy Or optionally substituted with a phenyl group substituted with halogen, C 1 -C 5 alkyl, or C 1 -C 5 alkoxy.

[00391] 「はっきり定義された触媒」などの他のメタセシス触媒も使用することが可能である。そのような触媒は、Grubbsら、(Tetrahedron 1998年, 54: 4413〜4450頁)により記載されているシュロックモリブデンメタセシス触媒、2,6−ジイソプロピルフェニルイミドネオフィリデンモリブデン(VI)ビス(ヘキサフロロ−t−ブトキシド)およびCouturier, J. L.ら(Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1992年, 31: 628頁)により記載されているバセータングステンメタセシス触媒を含むがこれらに限定されない。 [00391] Other metathesis catalysts such as "well-defined catalysts" can also be used. Such catalysts are the shrock molybdenum metathesis catalysts described by Grubbs et al. (Tetrahedron 1998, 54: 4413-4450), 2,6-diisopropylphenylimidonepynylidenemolybdenum (VI) bis (hexafluoro-). t-butoxide) and Couturer, JL et al. (Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1992, 31: 628), including, but not limited to, the Base tungsten metathesis catalyst.

[00392] 本開示の方法において有用である触媒は、Peryshkov,ら、J. Am. Chem. Soc. 2011年, 133: 20754〜20757頁; Wang,ら、Angewandte Chemie, 2013年, 52: 1939〜1943頁; Yu,ら、J. Am. Chem. Soc., 2012年, 134: 2788〜2799頁; Halford. Chem. Eng. News, 2011年, 89 (45): 11頁; Yu,ら、Nature, 2011年, 479: 88〜93頁; Lee. Nature, 2011年, 471: 452〜453頁; Meek,ら、Nature, 2011年: 471, 461〜466頁; Flook,ら、J. Am. Chem. Soc. 2011年, 133: 1784〜1786頁; Zhao,ら、Org Lett., 2011年, 13(4): 784〜787頁; Ondi,ら、“High activity, stabilized formulations, efficient synthesis and industrial use of Mo- and W-based metathesis catalysts” XiMo Technology Updates, 2015年: http://www.ximo-inc.com/files/ximo/uploads/ download/Summary _3.11.15.pdf; Schrock,ら、Macromolecules, 2010年: 43, 7515〜7522頁; Peryshkov,ら、Organometallics 2013年: 32, 5256〜5259頁; Gerber,ら、Organometallics 2013年: 32, 5573〜5580頁; Marinescu,ら、Organometallics 2012年: 31, 6336〜6343頁; Wang,ら、Angew. Chem. Int. Ed. 2013年: 52, 1939〜1943頁; Wang,ら、Chem. Eur. J. 2013年: 19, 2726〜2740頁; and Townsendら、J. Am. Chem. Soc. 2012年: 134, 11334〜11337頁により記載される触媒も含む。 [00392] A catalyst that is useful in the method of the present disclosure is Peryshkov, et al., J. Am. Chem. Soc. 2011, 133: 20754-20757; Wang, et al., Angewandte Chemie, 2013, 52: 1939- 1943; Yu, et al., J. Am. Chem. Soc., 2012, 134: 2788-2799; Halford. Chem. Eng. News, 2011, 89 (45): 11; Yu, et al., Nature , 2011, 479: 88-93; Lee. Nature, 2011, 471: 452-453; Meek, et al., Nature, 2011: 471, 461-466; Flook, et al., J. Am. Chem. Soc. 2011, 133: 1784-1786; Zhao, et al., Org Lett., 2011, 13 (4): 784-787; Ondi, et al., “High activity, stabilized formulations, efficient synthesis and industrial use. of Mo- and W-based metathesis catalysts ”XiMo Technology Updates, 2015: http://www.ximo-inc.com/files/ximo/uploads/ download / Summary _3.11.15.pdf; Schrock, et al., Macromolecules, 2010: 43, 7515-7522; Peryshkov, et al., Organometallics 2013: 32, 5256-5259; Gerber, et al., Organometallics 2013: 32, 5573-5580; Marinescu, et al, Organometallics 20 12: 31, 6336 to 6343; Wang, et al., Angew. Chem. Int. Ed. 2013: 52, 1939-1943; Wang, et al., Chem. Eur. J. 2013: 19, 2726-2740. Page; and Townsend et al., J. Am. Chem. Soc. 2012: 134, 11334-11337 also included.

[00393] 本開示の方法において有用である触媒は、国際公開WO2014/155185号;国際公開WO2014/172534号;米国特許出願公開第2014/0330018号;国際公開WO2015/003815号;国際公開WO2015/003814号に記載される触媒も含む。 [00393] A catalyst that is useful in the method of the present disclosure is: WO 2014/155185; WO 2014/172534; US Patent Application Publication No. 2014/0330018; International Publication WO 2015/003815; Also includes the catalysts described in US.

[00394] 本開示の方法において有用である触媒は、米国特許第4,231,947号;米国特許第4,245,131号;米国特許第4,427,595号;米国特許第4,681,956号;米国特許第4,727,215号;国際公開WO1991/009825号;米国特許第5,0877,10号;米国特許第5,142,073号;米国特許第5,146,033号;国際公開WO1992/019631号;米国特許第6,121,473号;米国特許第6,346,652号;米国特許第8,987,531号;米国特許出願公開第2008/0119678号;国際公開WO2008/066754号;国際公開WO2009/094201号;米国特許出願公開第2011/0015430号;米国特許出願公開第2011/0065915号;米国特許出願公開第2011/0077421号;国際公開WO2011/040963号;国際公開WO2011/097642号;米国特許出願公開第2011/0237815号;米国特許出願公開第2012/0302710号;国際公開WO2012/167171号;米国特許出願公開第2012/0323000号;米国特許出願公開第2013/0116434号;国際公開WO2013/070725号;米国特許出願公開第2013/0274482号;米国特許出願公開第2013/0281706号;国際公開WO2014/139679号;国際公開WO2014/169014号;米国特許出願公開第2014/0330018号;および米国特許出願公開第2014/0378637号に記載される触媒も含む。 [00394] Catalysts useful in the method of the present disclosure are disclosed in US Pat. No. 4,231,947; US Pat. No. 4,245,131; US Pat. No. 4,427,595; International Patent Publication WO 1991/009825; U.S. Patent 5,0877,10; U.S. Patent 5,142,073; U.S. Patent 5,146,033; International Publication WO 1992/019631; U.S. Patent No. 6,121,473; U.S. Patent No. 6,346,652; U.S. Patent No. 8,987,531; U.S. Patent Application Publication No. 2008/0119678; WO2008 / 066754; International Publication WO2009 / 094201; U.S. Patent Application Publication No. 2011/0154530; U.S. Patent Application Publication 2011 WO 2011/0077421; International Publication WO 2011/040603; International Publication WO 2011/0097642; US Patent Application Publication 2011/0238151; US Patent Application Publication 2012/0302710; International Publication WO 2012 U.S. Patent Application Publication No. 2012/0323000; U.S. Patent Application Publication No. 2013/0116434; International Publication No. WO 2013/070725; U.S. Patent Application Publication No. 2013/0274482; U.S. Patent Application Publication No. 2013/0281706 International Publication WO 2014/139679; International Publication WO 2014/169014; US Patent Application Publication No. 2014/0330018; and US Patent Application Publication No. 2014/0378637 Catalysts described also includes.

[00395] 本開示の方法において有用である触媒は、国際公開WO2007/075427号;米国特許出願公開第2007/0282148号;国際公開WO2009/126831号;国際公開WO2011/069134号;米国特許出願公開第2012/0123133号;米国特許出願公開第2013/0261312号;米国特許出願公開第2013/0296511号;国際公開WO2014/134333および米国特許出願公開第2015/0018557号に記載される触媒も含む。 [00395] A catalyst that is useful in the method of the present disclosure is disclosed in WO 2007/075427; US Patent Application Publication No. 2007/0282148; International Publication WO 2009/126831; International Publication WO 2011/069134; Also included are the catalysts described in U.S. Patent Application Publication No. 2013/0261312; U.S. Patent Application Publication No. 2013/0296511; WO 2014/134333 and U.S. Patent Application Publication No. 2015/0018557.

[00396] 本開示の方法において有用である触媒は、以下の表に記載される触媒も含む。 [00396] Catalysts useful in the methods of the present disclosure also include those listed in the following table.

[00397] 本開示の方法において有用である触媒は、米国特許出願公開第2008/0009598号;米国特許出願公開第2008/0207911号;米国特許出願公開第2008/0275247号;米国特許出願公開第2011/0040099号;米国特許出願公開第2011/0282068号;および米国特許出願公開第2015/0038723号に記載される触媒も含む。 [00397] Catalysts useful in the methods of the present disclosure are disclosed in US Patent Application Publication No. 2008/0009598; US Patent Application Publication No. 2008/0207911; US Patent Application Publication No. 2008/0275247; Also included are the catalysts described in U.S. Patent Application Publication No. 2011/0282068; and U.S. Patent Application Publication No. 2015/0038723.

[00398] 本開示の方法において有用である触媒は、国際公開WO2007/140954号;米国特許出願公開第2008/0221345号;国際公開WO2010/037550号;米国特許出願公開第2010/0087644号;米国特許出願公開第2010/0113795号;米国特許出願公開第2010/0174068号;国際公開WO2011/091980号;国際公開WO2012/168183号;米国特許出願公開第2013/0079515号;米国特許出願公開第2013/0144060号;米国特許出願公開第2013/0211096号;国際公開WO2013/135776号;国際公開WO2014/001291号;国際公開WO2014/067767号;米国特許出願公開第2014/0171607号;および米国特許出願公開第2015/0045558号に記載される触媒を含む。 [00398] Catalysts useful in the method of the present disclosure are disclosed in WO 2007/140954; US Patent Application Publication No. 2008/0221345; International Publication WO 2010/037550; US Patent Application Publication No. 2010/0087644; Application Publication No. 2010/0113795; US Patent Application Publication No. 2010/0174068; International Publication WO 2011/01980; International Publication WO 2012/168183; US Patent Application Publication No. 2013/0079515; US Patent Application Publication 2013/0144060 US Patent Application Publication No. 2013/0211096; International Publication WO 2013/135776; International Publication WO 2014/001291; International Publication WO 2014/067767; US Patent Application Publication 2014/017 607 No., and a catalyst as described in U.S. Patent Application Publication No. 2015/0045558.

[00399] 触媒は典型的には反応混合物において準化学量論的な量(例えば、触媒量)で提供される。ある特定の実施形態では、その量は、どの試薬が化学量論的に過剰であるかに応じて、化学反応の限定試薬に関して約0.001〜約50モル%の範囲である。一部の実施形態では、触媒は限定試薬と比べて約40モル%以下で存在する。一部の実施形態では、触媒は限定試薬と比べて約30モル%以下で存在する。一部の実施形態では、触媒は限定試薬と比べて、約20モル%未満、約10モル%未満、約5モル%未満、約2.5モル%未満、約1モル%未満、約0.5モル%未満、約0.1モル%未満、約0.015モル%未満、約0.01モル%未満、約0.0015モル%未満、またはそれよりも少なく存在する。一部の実施形態では、触媒は限定試薬と比べて、約2.5モル%〜約5モル%の範囲で存在している。一部の実施形態では、反応混合物は約0.5モル%触媒を含有する。触媒錯体の分子式が1つよりも多い金属を含む場合には、反応で使用される触媒錯体の量はそれに合うように調整してよい。 [00399] The catalyst is typically provided in a substoichiometric amount (eg, catalytic amount) in the reaction mixture. In certain embodiments, the amount is in the range of about 0.001 to about 50 mole% with respect to the limiting reagent of the chemical reaction, depending on which reagent is in stoichiometric excess. In some embodiments, the catalyst is present at about 40 mole% or less relative to the limiting reagent. In some embodiments, the catalyst is present at about 30 mole% or less relative to the limiting reagent. In some embodiments, the catalyst is less than about 20 mole%, less than about 10 mole%, less than about 5 mole%, less than about 2.5 mole%, less than about 1 mole%, about 0. Less than 5 mole%, less than about 0.1 mole%, less than about 0.015 mole%, less than about 0.01 mole%, less than about 0.0015 mole%, or less. In some embodiments, the catalyst is present in the range of about 2.5 mole% to about 5 mole% relative to the limiting reagent. In some embodiments, the reaction mixture contains about 0.5 mole% catalyst. If the molecular formula of the catalyst complex contains more than one metal, the amount of catalyst complex used in the reaction may be adjusted accordingly.

[00400] 一部の場合には、本明細書に記載される方法は溶媒(例えば、ニート)の非存在下で実施することが可能である。一部の場合には、方法は1つまたは複数の溶媒の使用を含むことが可能である。本開示で使用するのに適し得る溶媒の例は、ベンゼン、p−クレゾール、トルエン、キシレン、ジエチルエーテル、グリコール、ジエチルエーテル、石油エーテル、ヘキサン、クロロヘキサン、ペンタン、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、ジオキサン、テトラヒドロフラン(THF)、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルリン酸トリアミド、酢酸エチル、ピリジン、トリエチルアミン、ピコリン等、ならびにその混合物を含むがこれらに限定されない。一部の実施形態では、溶媒はベンゼン、トルエン、ペンタン、塩化メチレン、およびTHFから選択される。ある特定の実施形態では、溶媒はベンゼンである。 [00400] In some cases, the methods described herein can be performed in the absence of a solvent (eg, neat). In some cases, the method can include the use of one or more solvents. Examples of solvents that may be suitable for use in the present disclosure are benzene, p-cresol, toluene, xylene, diethyl ether, glycol, diethyl ether, petroleum ether, hexane, chlorohexane, pentane, methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride , Dioxane, tetrahydrofuran (THF), dimethylsulfoxide, dimethylformamide, hexamethylphosphoric acid triamide, ethyl acetate, pyridine, triethylamine, picoline and the like, and mixtures thereof, but is not limited thereto. In some embodiments, the solvent is selected from benzene, toluene, pentane, methylene chloride, and THF. In certain embodiments, the solvent is benzene.

[00401] 一部の実施形態では、方法は減圧下で実施される。これは、メタセシス反応が進行中にエチレンなどの揮発性副産物が生成されることがある場合には有利となることがある。例えば、反応容器からエチレン副産物を取り除くとメタセシス反応の平衡を所望の産物の形成のほうに有利に移動させ得る。一部の実施形態では、方法は約760未満トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約700未満トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約650未満トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約600未満トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約550未満トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約500未満トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約450未満トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約400未満トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約350未満トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約300未満トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約250未満トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約200未満トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約150未満トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約100未満トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約90未満トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約80未満トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約70未満トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約60未満トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約50未満トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約40未満トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約30未満トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約20未満トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約20トルの圧力で実施される。 [00401] In some embodiments, the method is performed under reduced pressure. This may be advantageous if volatile byproducts such as ethylene may be produced while the metathesis reaction is in progress. For example, removal of the ethylene byproduct from the reaction vessel can advantageously shift the equilibrium of the metathesis reaction towards the formation of the desired product. In some embodiments, the method is performed at a pressure less than about 760 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure less than about 700 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure less than about 650 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure of less than about 600 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure less than about 550 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure less than about 500 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure less than about 450 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure less than about 400 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure less than about 350 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure less than about 300 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure of less than about 250 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure of less than about 200 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure of less than about 150 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure of less than about 100 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure of less than about 90 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure of less than about 80 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure less than about 70 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure of less than about 60 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure of less than about 50 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure of less than about 40 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure less than about 30 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure of less than about 20 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure of about 20 torr.

[00402] 一部の実施形態では、方法は約19トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約18トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約17トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約16トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約15トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約14トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約13トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約12トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約11トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約10トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約10トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約9トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約8トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約7トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約6トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約5トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約4トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約3トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約2トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約1トルの圧力で実施される。一部の実施形態では、方法は約1トル未満の圧力で実施される。
[00402] In some embodiments, the method is performed at a pressure of about 19 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure of about 18 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure of about 17 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure of about 16 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure of about 15 torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure of about 14 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure of about 13 torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure of about 12 torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure of about 11 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure of about 10 torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure of about 10 torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure of about 9 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure of about 8 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure of about 7 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure of about 6 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure of about 5 torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure of about 4 Torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure of about 3 torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure of about 2 torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure of about 1 torr. In some embodiments, the method is performed at a pressure less than about 1 Torr.

[00403] 一部の実施形態では、2つのメタセシス反応物は等モル量で存在する。一部の実施形態では、2つのメタセシス反応物は等モル量では存在しない。ある特定の実施形態では、2つの反応物は約20:1、19:1、18:1、17:1、16:1、15:1、14:1、13:1、12:1、11:1、10:1、9:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4:1、3:1、2:1、1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:11、1:12、1:13、1:14、1:15、1:16、1:17、1:18、1:19または1:20のモル比で存在する。ある特定の実施形態では、2つの反応物は約10対1のモル比で存在する。ある特定の実施形態では、2つの反応物は約7対1のモル比で存在する。ある特定の実施形態では、2つの反応物は約5対1のモル比で存在する。ある特定の実施形態では、2つの反応物は約2対1のモル比で存在する。ある特定の実施形態では、2つの反応物は約1対10のモル比で存在する。ある特定の実施形態では、2つの反応物は約1対7のモル比で存在する。ある特定の実施形態では、2つの反応物は約1対5のモル比で存在する。ある特定の実施形態では、2つの反応物は約1対2のモル比で存在する。 [00403] In some embodiments, the two metathesis reactants are present in equimolar amounts. In some embodiments, the two metathesis reactants are not present in equimolar amounts. In certain embodiments, the two reactants are about 20: 1, 19: 1, 18: 1, 17: 1, 16: 1, 15: 1, 14: 1, 13: 1, 12: 1, 11 : 1, 10: 1, 9: 1, 8: 1, 7: 1, 6: 1, 5: 1, 4: 1, 3: 1, 2: 1, 1: 1, 1: 2, 1: 3 1: 4, 1: 5, 1: 6, 1: 7, 1: 8, 1: 9, 1:10, 1:11, 1:12, 1:13, 1:14, 1:15, 1 Present at a molar ratio of 1:16, 1:17, 1:18, 1:19 or 1:20. In certain embodiments, the two reactants are present in a molar ratio of about 10 to 1. In certain embodiments, the two reactants are present in a molar ratio of about 7 to 1. In certain embodiments, the two reactants are present in a molar ratio of about 5 to 1. In certain embodiments, the two reactants are present in a molar ratio of about 2 to 1. In certain embodiments, the two reactants are present in a molar ratio of about 1 to 10. In certain embodiments, the two reactants are present in a molar ratio of about 1 to 7. In certain embodiments, the two reactants are present in a molar ratio of about 1 to 5. In certain embodiments, the two reactants are present in a molar ratio of about 1 to 2.

[00404] 一般に、本明細書に開示されるメタセシス触媒の多くを用いた反応は15%よりもよい、50%よりもよい、75%よりもよい、または90%よりもよい収率を提供する。さらに、反応物と生成物は、沸点が少なくとも5℃差、20℃よりも大きな差、または40℃よりも大きな差を提供するように選択される。さらに、メタセシス触媒の使用により副生生物よりもはるかに速い生成物形成が可能になり、これらの反応を現実的に可能な範囲で速やかに実行するのが望ましい。特に、反応は約24時間未満、12時間未満、8時間未満、または4時間未満で実施される。 [00404] In general, reactions with many of the metathesis catalysts disclosed herein provide better than 15%, better than 50%, better than 75%, or better than 90% yields. . Further, the reactants and products are selected to provide a boiling point difference of at least 5 ° C., greater than 20 ° C., or greater than 40 ° C. Furthermore, the use of metathesis catalysts allows for much faster product formation than by-products, and it is desirable to carry out these reactions as quickly as practically possible. In particular, the reaction is performed in less than about 24 hours, less than 12 hours, less than 8 hours, or less than 4 hours.

[00405] 当業者であれば、時間、温度および溶媒は互いに依存することがあり、本開示の方法ではピレスロイド生成物および中間体を調製するためには1つを変化させるとその他も変化させる必要があり得ることを認識するであろう。メタセシス工程は多様な温度および時間で進行することが可能である。一般に、本開示の方法での反応は数分〜数日の反応時間を使用して行われる。例えば、約12時間〜約7日間までの反応時間を使用することが可能である。一部の実施形態では、1〜5日間の反応時間を使用することが可能である。一部の実施形態では、約10分〜約10時間までの反応時間を使用することが可能である。一般に、本開示の方法での反応は約0℃〜約200℃までの温度で行われる。例えば、反応は15〜100℃で行なうことが可能である。一部の実施形態では、反応は20〜80℃で行なうことが可能である。一部の実施形態では、反応は100〜150℃で行なうことが可能である。 [00405] Those skilled in the art may appreciate that time, temperature and solvents may be dependent on one another, and methods of the present disclosure require changing one to another to prepare pyrethroid products and intermediates. Will recognize that there is a possibility. The metathesis process can proceed at various temperatures and times. Generally, reactions in the disclosed method are carried out using reaction times of minutes to days. For example, reaction times of about 12 hours to about 7 days can be used. In some embodiments, reaction times of 1 to 5 days can be used. In some embodiments, reaction times of from about 10 minutes to about 10 hours can be used. Generally, the reaction in the disclosed method is carried out at a temperature of from about 0 ° C to about 200 ° C. For example, the reaction can be carried out at 15-100 ° C. In some embodiments, the reaction can be performed at 20-80 ° C. In some embodiments, the reaction can be performed at 100-150 ° C.

[00406] 不飽和脂肪エステルは、エステルを対応するアルデヒドまたはアルコールに選択的に還元するが二重結合は還元しない適切な還元剤を使用して還元することが可能である。不飽和脂肪エステルは水素化ジイソブチルアルミニウム(DIBAL)またはVitride(登録商標)を使用して対応する不飽和脂肪アルデヒドに還元することが可能である。不飽和脂肪アルデヒドは、例えば、DIBALまたはVitride(登録商標)で対応する脂肪アルコールに還元することが可能である。一部の実施形態では、不飽和脂肪エステルはAIHまたは9−ボラビシクロ(3.3.1)ノナン(9-BBN)を使用して対応する脂肪アルコールに還元することが可能である(Galatis, P. Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. 2001年. New York: John Wiley & Sons; and Carey & Sunderburg. Organic Chemistry, Part B: Reactions and Synthesis, 第5版. 2007年. New York. Springer Sciences.参照)。 [00406] The unsaturated fatty esters can be reduced using a suitable reducing agent that selectively reduces the ester to the corresponding aldehyde or alcohol but not the double bond. Unsaturated fatty esters can be reduced to the corresponding unsaturated fatty aldehydes using hydrogenated diisobutylaluminum (DIBAL) or Vitride®. Unsaturated fatty aldehydes can be reduced to the corresponding fatty alcohols, for example with DIBAL or Vitride®. In some embodiments, unsaturated fatty esters can be reduced to the corresponding fatty alcohols using AIH 3 or 9-borabicyclo (3.3.1) nonane (9-BBN) (Galatis, P. et al. 2001. New York: John Wiley &Sons; and Carey & Sunderburg. Organic Chemistry, Part B: Reactions and Synthesis, 5th edition. 2007. New York. See Springer Sciences)).

[00407] 一部の実施形態では、アルコールへの過還元なしでのアルデヒドへのエステルの部分的還元はアルデヒドの合成には有用である。部分的還元剤はリチウムジイソブチル−t−ブトキシアルミニウムヒドリド(LDBBA)(Kim MSら、(2007年)Tetrahedron Lett. 48: 5061頁)およびナトリウムジイソブチル−t−ブトキシアルミニウムヒドリド(SDBBA)(Song JI and An DK(2007年)Chem. Lett. 36: 886頁)を含む。二級アミン(例えば、モルフォリン、N−メチルピペラジン、またはピロリジン)のRed−Al(ナトリウムビス[2−メトキシエトキシ]アルミニウムヒドリド)誘導体はエステルまたはジエステルの部分的還元に使用することが可能である。ある特定の実施形態では、還元剤は、不飽和脂肪エステルの脂肪アルデヒドへの選択的還元を可能にするバルキーな環状窒素ルイス塩基を含む。一部の実施形態では、改変Red−Alは、市販のRed−Alをシス−2,6−ジメチルモルフォリンと反応させることにより調製される(Shin WKら、(2014年)Bull. Korean Chem. Soc. 35: 2169頁)。 [00407] In some embodiments, partial reduction of the ester to the aldehyde without overreduction to the alcohol is useful for the synthesis of the aldehyde. Partial reducing agents include lithium diisobutyl-t-butoxyaluminum hydride (LDBBA) (Kim MS et al. (2007) Tetrahedron Lett. 48: 5061) and sodium diisobutyl-t-butoxyaluminum hydride (SDBBA) (Song JI and An DK (2007) Chem. Lett. 36: 886). Red-Al (sodium bis [2-methoxyethoxy] aluminum hydride) derivatives of secondary amines (e.g. morpholine, N-methyl piperazine or pyrrolidine) can be used for partial reduction of esters or diesters . In certain embodiments, the reducing agent comprises a bulky cyclic nitrogen Lewis base that permits selective reduction of unsaturated fatty esters to fatty aldehydes. In some embodiments, modified Red-Al is prepared by reacting commercially available Red-Al with cis-2,6-dimethylmorpholine (Shin WK et al. (2014) Bull. Korean Chem. Soc. 35: 2169).

[00408] エステルの対応するアルコールへの還元は遷移金属触媒を使用する水素化分解を通じても達成することが可能である。均一な水素化分解触媒の例は、その全体が本明細書に組み込まれる、Goussevら、(US 20160023200 A1)により記載されている第VIII族触媒を含むがこれに限定されない。 [00408] Reduction of the ester to the corresponding alcohol can also be accomplished through hydrogenolysis using a transition metal catalyst. Examples of homogeneous hydrocracking catalysts include, but are not limited to, the Group VIII catalysts described by Goussev et al. (US 20160023200 A1), which is incorporated herein in its entirety.

[00409] Goussevら、により開示されている触媒またはプレ触媒は式IVまたはVの遷移金属錯体の形態が可能であり、
M(PWNN)XY (IV)
M(PWNWP)XY (V)
Mは遷移金属であり;
それぞれのXは同時にまたは独立して水素もしくハロゲン原子、C〜Cアルキルラジカル、ヒドロキシル基、またはC〜Cアルコキシラジカルを表し;
YはCO、NO、カルベン、イソニトリル、ニトリル、亜リン酸エステル、亜ホスフィン酸エステル、またはPMe、PPh、PCy、P(iPr)などのホスフィンであり;
kは整数1または2であり;
PWNNおよびPWNWPは式Aにより表される配位子であり、
[00409] The catalysts or precatalysts disclosed by Goussev et al. Can be in the form of transition metal complexes of Formula IV or V,
M (PWNN) X k Y (IV)
M (PWNWP) X k Y (V)
M is a transition metal;
Each X simultaneously or independently represents hydrogen or a halogen atom, a C 1 -C 5 alkyl radical, a hydroxyl group, or a C 1 -C 7 alkoxy radical;
Y is CO, NO, carbene, isonitrile, nitrile, phosphite, phosphite, or phosphine such as PMe 3 , PPh 3 , PCy 3 , P (iPr) 3 ;
k is an integer 1 or 2;
PWNN and PWNWP are ligands represented by Formula A,


各R、R、R、およびRはそれぞれ独立してH、置換もしくは非置換直鎖状もしくは分岐C〜C12アルキル(C〜CアルキルまたはC〜C12アルキルなどの)、置換もしくは非置換環状C〜C12アルキル(環状C〜Cアルキルまたは環状C〜C12アルキル)、置換もしくは非置換C〜C12アルケニル(C〜CアルケニルまたはC〜C12アルケニル)、または置換もしくは非置換アリールもしくはヘテロアリール基、またはこれらの化合物が結合している原子と一緒にすると、R、R、R基のうちの任意の2つは任意選択による置換飽和もしく部分的飽和シクロアルキル、または任意選択によるアリールもしくはヘテロアリールを形成し;
Wは酸素原子またはNH基であり;
W’は酸素または窒素原子であり;
破線は存在していて二重結合の1つの結合の存在を表す、または存在しておらず;
Rは存在していない、H、置換もしくは非置換直鎖状もしくは分岐C〜C12アルキル(C〜CアルキルまたはC〜C12アルキルなどの)、置換もしくは非置換環状C〜C12アルキル(環状C〜Cアルキルまたは環状C〜C12アルキルなどの)、置換もしくは非置換C〜C12アルケニル(C〜CアルケニルまたはC〜C12アルケニルなどの)、または置換もしくは非置換アリールもしくはヘテロアリール基であり;
R’はH、置換もしくは非置換直鎖状もしくは分岐C〜C12アルキル(C〜CアルキルまたはC〜C12アルキルなどの)、置換もしくは非置換環状C〜C12アルキル(環状C〜Cアルキルまたは環状C〜C12アルキルなどの)、置換もしくは非置換C〜C12アルケニル(C〜CアルケニルまたはC〜C12アルケニルなどの)、または置換もしくは非置換アリールもしくはヘテロアリール基、PRまたはRおよびこれらの化合物が結合している原子と一緒にすると、置換もしくは非置換ヘテロアリール(この非限定的例はピリジル、フラニル、イミダゾリル、ピラゾリルまたはオキサゾリル)を形成し;
nおよびmはそれぞれ独立して整数1または2であり;
PWNN配位子では、Wは窒素原子であり、PWNWP配位子ではWは酸素または窒素原子であり、R’はPRであり;
式IVまたはVの金属錯体は中性であるまたはカチオン性である。

Each R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 is independently H, substituted or unsubstituted linear or branched C 1 to C 12 alkyl (C 1 to C 8 alkyl or C 8 to C 12 alkyl, etc.) A) substituted or unsubstituted cyclic C 3 -C 12 alkyl (cyclic C 3 -C 8 alkyl or cyclic C 8 -C 12 alkyl), substituted or unsubstituted C 3 -C 12 alkenyl (C 3 -C 8 alkenyl or C 8 -C 12 alkenyl), or substituted or unsubstituted aryl or heteroaryl groups, or any two of the R 2 , R 3 , R 4 groups when taken together with the atoms to which these compounds are attached And form an optionally substituted saturated or partially saturated cycloalkyl, or an optional aryl or heteroaryl;
W is an oxygen atom or an NH group;
W 'is an oxygen or nitrogen atom;
The dashed line is present and represents the presence of one bond of a double bond or not present;
R is absent, H, substituted or unsubstituted linear or branched C 1 to C 12 alkyl (such as C 1 to C 8 alkyl or C 8 to C 12 alkyl), substituted or unsubstituted cyclic C 3 to C C 12 alkyl (such as a cyclic C 3 -C 8 alkyl or cyclic C 8 -C 12 alkyl), substituted or unsubstituted C 3 -C 12 alkenyl (such as C 3 -C 8 alkenyl or C 8 -C 12 alkenyl) Or a substituted or unsubstituted aryl or heteroaryl group;
R ′ is H, substituted or unsubstituted linear or branched C 1 to C 12 alkyl (such as C 1 to C 8 alkyl or C 8 to C 12 alkyl), substituted or unsubstituted cyclic C 3 to C 12 alkyl (such as Cyclic C 3 -C 8 alkyl or cyclic C 8 -C 12 alkyl, etc.), substituted or unsubstituted C 3 -C 12 alkenyl (eg C 3 -C 8 alkenyl or C 8 -C 12 alkenyl), or substitution or Unsubstituted aryl or heteroaryl groups, together with the atoms to which PR 2 or R 5 and these compounds are attached, substituted or unsubstituted heteroaryl (in this non-limiting example are pyridyl, furanyl, imidazolyl, pyrazolyl or oxazolyl Form);
n and m are each independently an integer 1 or 2;
In the PWNN ligand, W is a nitrogen atom, in the PWNWP ligand W is an oxygen or nitrogen atom, and R ′ is PR 2 ;
The metal complexes of formula IV or V are neutral or cationic.

[00410] Goussevら、(US 20160023200 A1)により開示されている触媒の他の実施形態も本出願に包含される。 [00410] Other embodiments of the catalyst disclosed by Goussev et al. (US 20160023200 A1) are also encompassed by the present application.

[00411] エステルの対応するアルコールへの還元のための均一な水素化分解触媒の他の例示的な実施形態はSaudanら、(米国特許第8,124,816号)に開示されており、この文献はその全体が本明細書に組み込まれる。 [00411] Another exemplary embodiment of a homogeneous hydrocracking catalyst for the reduction of an ester to the corresponding alcohol is disclosed in Saudan et al. (US Patent No. 8, 124, 816), The literature is incorporated herein in its entirety.

[00412] Saudanら、により開示されているルテニウム錯体の触媒またはプレ触媒は、イオンまたは中性種の形態が可能である。本発明の実施形態に従えば、ルテニウム錯体は一般式
[Ru(L4)Y] (1)
[Ru(L4)(X)(Y)2−n](Z) (2)
が可能であり、
L4は、配位基が少なくとも1つのアミノまたはイミノ基および少なくとも1つのホスフィノ基からなる四配座配位子を表し;
それぞれのYは、同時にまたは独立して、CO、水素もしくはハロゲン原子、ヒドロキシル基、またはC〜Cアルコキシもしくはカルボン酸ラジカル、またはBHもしくはALH基も表し;
XはC〜C30モノホスフィンまたは溶媒を表し;
Zは非配位性アニオンを表し;
nは0、1または2である。
[00412] The ruthenium complex catalyst or precatalyst disclosed by Saudan et al. Can be in the form of ionic or neutral species. According to an embodiment of the present invention, the ruthenium complex has the general formula [Ru (L4) Y 2 ] (1)
[Ru (L4) (X) n (Y) 2-n ] (Z) n (2)
Is possible,
L 4 represents a tetradentate ligand in which the coordination group consists of at least one amino or imino group and at least one phosphino group;
Each Y, simultaneously or independently, also represents CO, hydrogen or a halogen atom, a hydroxyl group, or a C 1 to C 6 alkoxy or carboxylic acid radical, or a BH 4 or ALH 4 group;
X represents C 3 -C 30 monophosphine or solvent;
Z represents a non-coordinating anion;
n is 0, 1 or 2.

特に、L4は、配位基が2つのアミノまたはイミノ基および2つのホスフィノ基からなる、C〜C45化合物などの四配座配位子を表し、特にアミノ基は一級(すなわち、NH)または二級(すなわち、NH)アミノ基である。 In particular, L 4 represents a tetradentate ligand, such as a C 8 -C 45 compound, whose coordinating group consists of two amino or imino and two phosphino groups, in particular the amino group is primary (ie NH 2) Or secondary (i.e., NH) amino groups.

本発明の特定の実施形態では、式(1)または(2)において、それぞれのYは、同時にまたは独立して、水素もしくは塩素原子、ヒドロキシラジカル、メトキシ、エトキシもしくはイソプロポキシラジカルなどのC〜Cアルコキシラジカル、またはCHCOOもしくはCH CHCOOラジカルなどのC〜Cアシルオキシラジカルを表す。さらに好ましくは、それぞれのYは、同時にまたは独立して、水素もしくは塩素原子、メトキシ、エトキシもしくはイソプロポキシラジカル、またはCHCOOもしくはCH CHCOOラジカルを表す。 In a particular embodiment of the present invention, in formula (1) or (2) each Y may simultaneously or independently be a hydrogen or chlorine atom, a hydroxy radical, a C 1 to C 6 radical such as methoxy, ethoxy or isopropoxy radical. It represents a C 1 -C 6 acyloxy radical, such as a C 6 alkoxy radical, or a CH 3 COO or CH 3 CH 2 COO radical. More preferably, each Y simultaneously or independently represents a hydrogen or chlorine atom, a methoxy, ethoxy or isopropoxy radical, or a CH 3 COO or CH 3 CH 2 COO radical.

本発明の特定の実施形態では、式(2)において、Xは式PR のモノホスフィンを表し、Rは任意選択により置換された直鎖状、分岐または環状アルキル、アルコキシまたはアリールオキシ基、置換または非置換フェニル、ジフェニルまたはナフチルもしくはジナフチル基などのC〜C12基である。とりわけ、Rは置換または非置換フェニル、ジフェニルまたはナフチルもしくはジナフチル基を表してもよい。 In a particular embodiment of the invention, in formula (2), X represents a monophosphine of formula PR d 3 and R d is an optionally substituted linear, branched or cyclic alkyl, alkoxy or aryloxy group C 1 -C 12 groups such as substituted or unsubstituted phenyl, diphenyl or naphthyl or dinaphthyl groups. In particular, R d may represent a substituted or unsubstituted phenyl, diphenyl or naphthyl or dinaphthyl group.

Xは溶媒でもよく、用語「溶媒」は当技術分野での通常の意味に従って理解されなければならず、錯体の調製においてまたは本発明の過程中に希釈剤として使用される化合物を含み、非限定的例はジメチルスルホキシド、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、アルコール(例えば、C〜Cアルコール)、またはその上THF、アセトン、ピリジンまたはC〜Cエステルまたは本発明の過程の基質である。 X may be a solvent and the term "solvent" should be understood according to the ordinary meaning in the art, including but not limited to the compounds used as diluents in the preparation of the complex or in the process of the present invention examples include dimethyl sulfoxide, acetonitrile, dimethylformamide, alcohols (e.g., C 1 -C 4 alcohol), or on THF, which is a substrate of acetone, pyridine or C 3 -C 8 esters or processes of the present invention.

本発明の特定の実施形態では、式(2)において、Zはハロゲン原子、ヒドロキシル基、またはC〜Cアルコキシ、フェノキシもしくはカルボン酸ラジカルを表す。 In certain embodiments of the present invention, in Formula (2), Z represents a halogen atom, a hydroxyl group, or a C 1 -C 6 alkoxy, phenoxy or carboxylic acid radical.

式(1)の錯体は、一般に実際的な理由で、本発明の好ましい実施形態を表す。   The complexes of formula (1) generally represent preferred embodiments of the invention for practical reasons.

[00413] L4四配座配位子の実施形態はSaudanら、に記載される通りである。Saudanら、(米国特許第8,124,816号)に開示され触媒の他の実施形態は本出願に包含される。 [00413] An embodiment of the L4 tetradentate ligand is as described in Saudan et al. Other embodiments of the catalyst disclosed in Saudan et al. (US Pat. No. 8,124,816) are encompassed by the present application.

[00414] 脂肪アルコールは酸化工程により脂肪アルデヒドに酸化することが可能である。一部の実施形態では、酸化工程は1つまたは複数の部分的酸化方法を含む。ある特定の実施形態では、1つまたは複数の部分的酸化方法はNaOCI/TEMPO(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル)を含む。酸化は、短時間酸化を実行することによりアルデヒド段階で停止させることが可能である。代わりに、酸化は、酸化の大きな加速を引き起こす相間移動触媒を添加することによりカルボン酸段階まで進めることが可能である。米国特許第6,127,573号は、CaClOおよびNaClOを使用するTEMPO触媒で一級アルコールをカルボン酸に酸化する方法を記載しており、この文献はその全体が本明細書に組み込まれる。Zhaoら、Organic Synthesis, 81巻, 195頁(2005年)は、TEMPOおよび漂白剤により触媒される塩化ナトリウムを用いた一級アルコールのカルボン酸への酸化を記載している。 [00414] Fatty alcohols can be oxidized to fatty aldehydes by an oxidation process. In some embodiments, the oxidation step comprises one or more partial oxidation methods. In certain embodiments, one or more partial oxidation methods include NaOCI / TEMPO (2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl). The oxidation can be stopped at the aldehyde stage by carrying out the oxidation for a short time. Alternatively, the oxidation can proceed to the carboxylic acid stage by adding a phase transfer catalyst that causes a large acceleration of the oxidation. US Pat. No. 6,127,573 describes a TEMPO catalyzed oxidation of primary alcohols to carboxylic acids using CaClO 3 and NaClO, which is incorporated herein in its entirety. Zhao et al., Organic Synthesis, Vol. 81, p. 195 (2005) describes the oxidation of primary alcohols to carboxylic acids with sodium chloride catalyzed by TEMPO and bleach.

[00415] TEMPO酸化では、二次オキシダントは、一次オキシダントとして機能するオキソアンモニウム塩においてTEMPO、または関連する安定なラジカルを変換し、アルコールを対応するアルデヒドに変換する。これによりTEMPOラジカルに酸化されるヒドロキシルアミンが形成され、したがって、触媒サイクルが完了する。 [00415] In TEMPO oxidation, the secondary oxidant converts TEMPO, or related stable radicals, in the oxoammonium salt that functions as a primary oxidant, converting the alcohol to the corresponding aldehyde. This results in the formation of hydroxylamine which is oxidized to TEMPO radicals, thus completing the catalytic cycle.

[00416] アルデヒドへの一次アルコールのTEMPO媒介変換でもっとも一般的な化学量論的オキシダントは、次亜塩素酸ナトリウム(NaOCl)(Anelli’s oxidation, Anelli PLら、(1987年) J.Org.Chem. 52: 2559頁);亜塩素酸ナトリウム(NaClO)(Zhao’s modification of Anelli’s oxidation, Zhao Mら、(1999年) J.Org.Chem. 64: 2564頁);およびPhl(OAc)(oxidation of Epp and Widlanski, Epp JB and Widlanski TS(1999年) J.Org.Chem. 64: 293頁)である。使用されているがそれほど一般的ではない他の化学量論的オキシダントは、MCPBA(Cella JAら、(1975年) J.Org.Chem. 40: 1860頁);Ca(ClO)(swimming pool bleach, Ying L and Gervay-Hague J(2003年)Carbohydr. Res. 338: 835頁);t−BuOCl(Li K and Helm RF(1995年)Carbohydr. Res. 273: 249頁; Rye CS and Withers SG(2002年)J.Am.Chem.Soc. 124: 9756頁);CuCl−O(Semmelhack MFら、(1984年) J.Am.Chem.Soc. 106: 3374頁);NaBrO(Inokuchi Tら、(1990年) J.Org.Chem. 55: 462頁);Cl(Merbouh Nら、(2002年) J.Carbohydr. Res. 21: 65頁);Br(Merbouhら、2002年);およびトリクロロイソシアヌル酸(De Luca Lら、(2003年) J.Org.Chem. 68: 4999頁)を含む。触媒TEMPOの存在のもと電気化学的条件下で酸化を実施することが可能である(Schnatbaum K and Schafer HJ (1999年)Synthesis 5: 864頁)。 [00416] The most common stoichiometric oxidant in TEMPO-mediated conversion of primary alcohols to aldehydes is sodium hypochlorite (NaOCl) (Anelli's oxidation, Anelli PL et al., (1987) J. Org. Chem. 52: 2559 pages); sodium chlorite (NaClO 2) (Zhao's modification of Anelli's oxidation, Zhao M et al, (1999) J.Org.Chem 64:. 2564 pages); and PhI (OAc) 2 (Oxidation of Epp and Widlanski, Epp JB and Widlanski TS (1999) J. Org. Chem. 64: 293). Other stoichiometric oxidants used but less common are MCPBA (Cella JA et al., (1975) J. Org. Chem. 40: 1860); Ca (ClO) 2 (swimming pool bleach) Res. 338: p. 835); t-BuOCl (Li K and Helm RF (1995) Carbohydr. Res. 273: p. 249; Rye CS and Withers SG (in: Ying L and Gervay-Hague J (2003) Carbohydr. Res. 338: p. 835); . 2002) J.Am.Chem.Soc 124: 9756 pp); CuCl-O 2 (Semmelhack MF et al, (1984) J.Am.Chem.Soc 106:. 3374 pp); NaBrO 2 (Inokuchi T et al , (1990) J.Org.Chem 55:. 462 pp); Cl 2 (Merbouh N et al, (2002) J.Carbohydr Res 21:.. 65 pp); Br 2 (Merbouh et al, 2002); And trichloroisocyanuric acid (De Luca L et al. (2003) J. Org. Chem. 68: 4999). It is possible to carry out the oxidation under electrochemical conditions in the presence of the catalyst TEMPO (Schnatbaum K and Schafer HJ (1999) Synthesis 5: p. 864).

[00417] 一部の実施形態では、4,4−ジメチルオキサゾリジン−N−オキシル(DOXYL)、2,2,5,5−テトラメチルピロリジン−N−オキシル(PROXYL)および4−ヒドロキシ−TEMPOおよびその誘導体などの他のジ−t−アルキルニトロキシルならびにWO 95/07303に記載されるニトロキシルをTEMPOに代わりに使用することが可能である。 [00417] In some embodiments, 4,4-dimethyloxazolidine-N-oxyl (DOXYL), 2,2,5,5-tetramethylpyrrolidine-N-oxyl (PROXYL) and 4-hydroxy-TEMPO and its Other di-t-alkyl nitroxyls such as derivatives as well as nitroxyl described in WO 95/07303 can be used instead of TEMPO.

[00418] 他の実施形態では、酸化工程は、McCann and Stahl 2015年(McCann SD and Stahl SS(2015年)Acc. Chem. Res. 48: 1756〜1766頁)により記載される銅触媒好気性酸化を含み、この文献はその全体が本明細書に組み込まれる。 [00418] In another embodiment, the oxidation process is copper catalyzed aerobic oxidation as described by McCann and Stahl 2015 (Mccann SD and Stahl SS (2015) Acc. Chem. Res. 48: 1756-1766). This document is incorporated herein in its entirety.

フェロモン組成物およびその使用
[00419] 一態様では、本明細書に開示される1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法のいずれかにより生産される1つまたは複数の組成物が提供される。
Pheromone composition and use thereof
[00419] In one aspect, it is produced by any of the methods of producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties disclosed herein One or more compositions are provided.

[00420] 本明細書に記載される組換え微生物および方法を使用して作製することができる脂肪アルコール、脂肪アルデヒド、または脂肪酢酸の形態での例示的な昆虫フェロモンは、(Z)−11−ヘキサデセナール、(Z)−11−ヘキサデセニルアセテート、(Z)−9−テトラデセニルアセテート、(Z,Z)−11,13−ヘキサデカジエナール、(9Z,11E)−ヘキサデカジエナール、(E,E)−8,10−ドデカジエン−1−オル、(7E,9Z)−ドデカジエニルアセテート、(Z)−3−ノネン−1−オル、(Z)−5−デセン−1−オル、(Z)−5−デセニルアセテート、(E)−5−デセン−1−オル、(E)−5−デセニルアセテート、(Z)−7−ドデセン−1−オル、(Z)−7−ドデセニルアセテート、(E)−8−ドデセン−1−オル、(E)−8−ドデセニルアセテート、(Z)−8−ドデセン−1−オル、(Z)−8−ドデセニルアセテート、(Z)−9−ドデセン−1−オル、(Z)−9−ドデセニルアセテート、(Z)−9−テトラデセン−1−オル、(Z)−11−テトラデセン−1−オル、(Z)−11−テトラデセニルアセテート、(E)−11−テトラデセン−1−オル、(E)−11−テトラデセニルアセテート、(Z)−7−ヘキサデセン−1−オル、(Z)−7−ヘキサデセナール、(Z)−9−ヘキサデセン−1−オル、(Z)−9−ヘキサデセナール、(Z)−9−ヘキサデセニルアセテート、(Z)−11−ヘキサデセン−1−オル、(Z)−13−オクタデセン−1−オル、および(Z)−13−オクタデセナールを含むがこれらに限定されない。 [00420] An exemplary insect pheromone in the form of a fatty alcohol, fatty aldehyde, or fatty acetic acid that can be made using the recombinant microorganisms and methods described herein is (Z) -11- Hexadecenal, (Z) -11-hexadecenyl acetate, (Z) -9-tetradecenyl acetate, (Z, Z) -11, 13-hexadecadienal, (9 Z, 11 E) -hexadecadienal Nal, (E, E) -8, 10-dodecadien-1-ol, (7E, 9Z) -dodecadienyl acetate, (Z) -3-nonen-1-ol, (Z) -5-decene-1 -Ol, (Z) -5-decenyl acetate, (E) -5-decene-1-ol, (E) -5-decenyl acetate, (Z) -7-dodecene-1-ol, Z) -7-dodecenyl acetate, ( ) -8-Dodecene-1-ol, (E) -8-dodecenyl acetate, (Z) -8-Dodecene-1-ol, (Z) -8-dodecenyl acetate, (Z)- 9-dodecene-1-ol, (Z) -9-dodecenyl acetate, (Z) -9-tetradecen-1-ol, (Z) -11-tetradecen-1-ol, (Z) -11- Tetradecenyl acetate, (E) -11-tetradecen-1-ol, (E) -11-tetradecenyl acetate, (Z) -7-hexadecen-1-ol, (Z) -7-hexadecenal, (Z) -9-hexadecen-1-ol, (Z) -9-hexadecenal, (Z) -9-hexadecenyl acetate, (Z) -11-hexadecen-1-ol, (Z) -13- Octadecene 1-ol, and (Z) -13-octadecena Including Le not limited thereto.

[00421] 上記の通り、本明細書に記載される方法を通じて作られる産物はフェロモンである。本発明の方法に従って調製されるフェロモンは昆虫防除組成物として使用するために製剤することが可能である。フェロモン組成物は、担体を含む、および/またはディスペンサーに含有することが可能である。担体は不活性液体または固体で可能であるが、これらに限定されない。 [00421] As noted above, the product produced through the methods described herein is a pheromone. The pheromone prepared according to the method of the present invention can be formulated for use as an insect control composition. The pheromone composition can include a carrier and / or be contained in a dispenser. The carrier can be an inert liquid or solid, but is not limited thereto.

[00422] 固体担体の例は、カオリン、ベントナイト、ドロマイト、炭酸カルシウム、タルク、粉末マグネシア、フラー土、ワックス、石膏、珪藻土、ゴム、プラスチック、カオリンなどの充填剤、シリカ、シリカゲル、ケイ酸、アタクレイ(attaclay)、石灰石、チョーク、黄土、粘土、ドロマイト、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、酸化マグネシウム、土合成材料などの鉱物土、硫酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、チオ尿素および尿素などの肥料、シリアルミール、樹皮ミール、木粉および木の実の殻ミールなどの野菜起源の産物、セルロース粉、アタパルジャイト、モンモリロナイト、雲母、バーミキュライト、合成シリカおよび合成珪酸シリカ、またはこれらの組成物を含むがこれらに限定されない。 [00422] Examples of solid carriers are kaolin, bentonite, dolomite, calcium carbonate, talc, powdered magnesia, fuller's earth, wax, gypsum, diatomaceous earth, rubber, plastics, fillers such as kaolin, silica, silica gel, silicic acid, ata clay (Attaclay), limestone, chalk, ocher, clay, dolomite, calcium sulfate, magnesium sulfate, magnesium oxide, mineral soil such as soil synthetic material, ammonium sulfate, ammonium phosphate, ammonium nitrate, fertilizer such as thiourea and urea, cereal meal, Products of vegetable origin such as bark meal, wood flour and nut meal, cellulose powder, attapulgite, montmorillonite, mica, vermiculite, synthetic silica and synthetic silica, or compositions thereof, including but not limited to these.

[00423] 液体担体の例は、水;エタノール、ブタノールまたはグリコールなどのアルコール、ならびにメチルグリコールアセテートなどのそのエーテルもしくはエステル;アセトン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、またはイソフォロンなどのケトン;ヘキサン、ペンタン、またはヘプタンなどのアルカン;キシレンまたはアルキルナフタレンなどの芳香族炭化水素;鉱物または植物油;トリクロロエタンまたは塩化メチレンなどの脂肪族塩素化炭化水素;クロロベンゼンなどの芳香族塩素化炭化水素;ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、またはN−メチルピロリドンなどの水溶性または強い極性溶剤;液体ガス;蜜蝋、ラノリン、セラック蝋、カルナウバロウ、フルーツワックス(西洋ヤマモモまたはサトウキビ蝋などの)、カンデリラロウなどのワックス、微晶質、鉱物蝋、セレシン、またはモンタンなどの他のワックス;モノエタノールアミン塩、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、酢酸ナトリウム、硫酸水素アンモニウム、塩化アンモニウム、酢酸アンモニウム、ギ酸アンモニウム、シュウ酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、チオ硫酸アンモニウム、二リン酸水素アンモニウム、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素アンモニウムナトリウム、チオシアン酸アンモニウム、スルファミン酸アンモニウムまたはカルバミン酸アンモニウムおよびその混合物などの塩を含むがこれらに限定されない。ベイトまたは摂食刺激物質も担体に添加することが可能である。 [00423] Examples of liquid carriers are water; alcohols such as ethanol, butanol or glycol, and their ethers or esters such as methyl glycol acetate; ketones such as acetone, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, or isophorone; hexane, pentane Or an alkane such as heptane; an aromatic hydrocarbon such as xylene or alkyl naphthalene; a mineral or vegetable oil; an aliphatic chlorinated hydrocarbon such as trichloroethane or methylene chloride; an aromatic chlorinated hydrocarbon such as chlorobenzene; dimethylformamide, dimethyl sulfoxide Or water soluble or strong polar solvents such as N-methyl pyrrolidone; liquid gas; beeswax, lanolin, shellac wax, carnauba wax, fruit wax Or waxes such as candelilla wax, microcrystalline, mineral waxes, ceresins, or other waxes such as montan; monoethanolamine salts, sodium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate, sodium chloride, potassium chloride, sodium chloride, sodium acetate, sulfuric acid Ammonium hydrogen chloride, Ammonium chloride, Ammonium acetate, Ammonium formate, Ammonium oxalate, Ammonium carbonate, Ammonium hydrogencarbonate, Ammonium thiosulphate, Ammonium hydrogen phosphate, Ammonium dihydrogen phosphate, Ammonium hydrogen phosphate, Ammonium thiocyanate, Sulfamic acid Including, but not limited to, salts such as ammonium or ammonium carbamate and mixtures thereof. A bait or feeding stimulant can also be added to the carrier.

相乗剤
[00424] 一部の実施形態では、フェロモン組成物は相乗効果が得られるように活性な化学薬剤と組み合わせる。教示されている方法により得られる相乗効果は、コルビーの式(すなわち、(E)=X+Y−(XY/100))に従って定量化することが可能である。参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、Colby, R. S.「Calculating Synergistic and Antagonistic Responses of Herbicide Combinations」、1967年 Weeds, 15巻, 20〜22頁を参照されたい。したがって、「相乗的」により、その存在のおかげで添加量以上に所望の効果を増やす成分が意図されている。本方法のフェロモン組成物およびアジュバンドは、農業活性化合物その上農業補助化合物の有効性を相乗的に増やすことが可能である。
Synergist
[00424] In some embodiments, pheromone compositions are combined with active chemical agents to provide a synergistic effect. The synergy obtained by the method taught can be quantified according to the Colby equation (i.e. (E) = X + Y-(X * Y / 100)). See Colby, RS "Calculating Synergistic and Antagonistic Responses of Herbicide Combinations", 1967 Weeds, Vol. 15, pages 20-22, which is incorporated herein by reference in its entirety. Thus, by "synergistic" is intended a component that, due to its presence, increases the desired effect above the loading level. The pheromone composition and adjuvant of the present method are capable of synergistically increasing the efficacy of the agriculturally active compound as well as the agricultural auxiliary compound.

[00425] したがって、一部の実施形態では、フェロモン組成物は相乗剤と一緒に製剤することが可能である。本明細書で使用される用語「相乗剤」とは、少なくとも1種の昆虫を引き付けるためのフェロモン用量を低減するまたはフェロモンの有効性を増強するためにフェロモンと一緒に使用することが可能な物質のことである。相乗剤は、フェロモンが非存在下で昆虫の独立した誘引剤であってもそうでなくてもよい。 Thus, in some embodiments, pheromone compositions can be formulated with a synergist. As used herein, the term "synergist" refers to a substance that can be used with pheromone to reduce the dose of pheromone to attract at least one insect or to enhance the efficacy of the pheromone It is The synergist may or may not be an independent attractant of insects in the absence of the pheromone.

[00426] 一部の実施形態では、相乗剤は少なくとも1種の鱗翅類を引き付ける揮発性植物性化学物質である。本明細書で使用される用語「植物性化学物質」とは、植物種において天然に存在する化合物を意味する。特定の実施形態では、相乗剤は、β−カリオフィレン、イソカリオフィレン、α−ムフレン、イナロール(inalool)、Z3−ヘキセノール/イルアセテート、β−ファルネセン、ベンズアルデヒド、フェニルアセトアルデヒド、およびそれらの組合せを含む群から選択される。 [00426] In some embodiments, the synergist is a volatile phytochemical that attracts at least one species. The term "phytochemical" as used herein means a compound naturally occurring in a plant species. In certain embodiments, the synergist is selected from the group comprising: β-caryophyllene, isocaryophyllene, α-mufrene, inalool, Z3-hexenol / yl acetate, β-farnesene, benzaldehyde, phenylacetaldehyde, and combinations thereof It is selected.

[00427] フェロモン組成物はフェロモンと相乗剤を混合したもしくは他の方法で組み合わせた形態で含有することが可能であり、またはフェロモン組成物はフェロモンと相乗剤を独立して非混合形態で含有してもよい。 [00427] The pheromone composition can contain the pheromone and the synergist in a mixed or otherwise combined form, or the pheromone composition contains the pheromone and the synergist independently in unmixed form May be

殺虫剤
[00428] フェロモン組成物は1つまたは複数の殺虫剤を含むことが可能である。一実施形態では、殺虫剤は当業者に公知の化学殺虫剤である。化学殺虫剤の例は、
シフルトリン、ペルメトリン、シペルメトリン、ビフィントリン(bifinthrin)、フェンバレレート、フルシトリネート、アジンホスメチル、メチルパラチオン、ブプロフェジン、ピリプロキシフェン、フロニカミド、アセタミプリド、ジノテフラン、クロチアニジン、アセフェート、マラチオン、キノルホス(quinolphos)、クロロピリホス(chloropyriphos)、プロフェノホス(profenophos)、ベンジオカルブ、ビフェントリン、クロルピリホス、シフルトリン、ダイアジノン、ジョチュウギク、フェンプロパスリン、キノプレン、殺虫性石鹸または油、ネオニコチノイド、ジアミド、エバーメクチンおよび誘導体、スピノサドおよび誘導体、アザジラクチン、ピリダリン、ならびにその混合物を含むがこれらに限定されない、ピレスロイドまたは有機リン殺虫剤の1つまたは複数を含む。
Insecticide
[00428] The pheromone composition can include one or more insecticides. In one embodiment, the insecticide is a chemical insecticide known to those skilled in the art. Examples of chemical insecticides are
Cyfluthrin, permethrin, cypermethrin, bifinthrin (bifinthrin), fenvalerate, flucithinate, azinphos methyl, methyl parathion, buprofezin, pyriproxyfen, flonicamid, acetamiprid, dinotefuran, clothianidin, acephate, malathion, quinolphos (quinolphos), chloropyriphos chloropychloros Prophenophos (profenophos), bendiocarb, bifenthrin, chlorpyrifos, cyfluthrin, diazinon, dinosaur, fenpropathrin, quinoprene, insecticidal soaps or oils, neonicotinoids, diamides, avermectins and derivatives, spinosad and derivatives, azadirachtin, pyridarin and its Pyrethroid or organic, including but not limited to mixtures Containing one or more down pesticides.

[00429] 別の実施形態では、殺虫剤は当業者に公知の1つまたは複数の生物学的殺虫剤である。生物学的殺虫剤の例は、アザジラクチン(インドセンダン油)、天然ピレトリン由来の毒素、Bacillus thuringiencisおよびBeauveria bassiana、ウイルス(例えば、CYD-X(商標)、CYD-X HP(商標)、Germstar(商標)、Madex HP(商標)、およびSpod-X(商標))、ペプチド(Spear-T(商標)、Spear-P(商標)、およびSpear-C(商標))を含むがこれらに限定されない。 [00429] In another embodiment, the insecticide is one or more biological insecticides known to those skilled in the art. Examples of biological insecticides are azadirachtin (penseed oil), a toxin derived from natural pyrethrin, Bacillus thuringiencis and Beauveria bassiana, viruses (eg CYD-XTM, CYD-X HPTM, GermstarTM ), Madex HPTM, and Spod-XTM, peptides (Spear-TTM, Spear-PTM, and Spear-CTM), including, but not limited to.

[00430] 別の実施形態では、殺虫剤は神経および筋肉を標的にする殺虫剤である。例は、カルバメート(例えば、メトミルおよびチオジカルブ)および有機リン(例えば、クロルピリホス)などのアセチルコリンエステラーゼ(AChE)阻害剤、シクロジエン有機塩素(例えば、エンドスルファン)およびフェニルピラゾール(例えば、フィプロニル)などのGABA作動性塩素イオンチャネルアンタゴニスト、ピレトリン(pyrethrins)およびピレスロイド(例えば、シペルメトリンおよびλ−シハロトリン)などのナトリウムチャネル調節剤、ネオニコチノイド(例えば、アセタミプリド、チアクロプリド(tiacloprid)、チアメトキサム)などのニコチン性アセチルコリン受容体(nAChR)アゴニスト、スピノシン(例えば、スピノーズ(spinose)およびスピネトラム)などのニコチン性アセチルコリン受容体(nAChR)アロステリック調節剤、エバーメクチンおよびミルベマイシン(例えば、アバメクチン、エマメクチン安息香酸塩)などの塩素イオンチャネル活性化剤、ベンスルタップおよびカルタップなどのニコチン性アセチルコリン受容体(nAChR)ブロッカー、インドキサカルブおよびメタフルミゾンなどの電位依存性ナトリウムチャネルブロッカー、ジアミド(例えば、クロラントラニリプロールおよびフルベンジアミド)などのリアノジン受容体調節剤を含む。別の実施形態では、殺虫剤は呼吸を標的にする殺虫剤である。例は、クロルフェナピルおよびミトコンドリア複合体I電子伝達阻害剤などのプロトン勾配の破壊を介して酸化的リン酸化を脱共役させる化学物質を含む。 [00430] In another embodiment, the insecticide is an insecticide that targets nerves and muscles. Examples are GABAergics such as acetylcholinesterase (AChE) inhibitors such as carbamates (eg methytyl and thiodicarb) and organophosphorus (eg chlorpyrifos), cyclodienes organochlorine (eg endosulfan) and phenylpyrazoles (eg fipronil) Sodium channel modulators such as chloride channel antagonists, pyrethrins and pyrethroids (eg cypermethrin and λ-cyhalothrin), nicotinic acetylcholine receptors such as neonicotinoids (eg acetamiprid, tiacloprid, thiamethoxam) Nicotinic acetylcholine receptor (nAChR) allosteric such as (nAChR) agonists, spinosyns (eg spinose and spinetram) Modulators, chloride ion channel activators such as avermectin and milbemycin (eg abamectin, emamectin benzoate), nicotinic acetylcholine receptor (nAChR) blockers such as bensultap and cartap, voltage-dependent such as indoxacarb and metaflumizone Included are ryanodine receptor modulators such as sodium channel blockers, diamides (eg, chlorantraniliprole and flubendiamide). In another embodiment, the insecticide is an insecticide that targets respiration. Examples include chemicals that uncouple oxidative phosphorylation through the disruption of proton gradients, such as chlorfenapyr and mitochondrial complex I electron transfer inhibitors.

[00431] 別の実施形態では、殺虫剤は中腸を標的にする殺虫剤である。例は、Bacillus thuringiensisおよびBacillus sphaericusなどの昆虫中腸膜の微生物攪乱物質を含む。 [00431] In another embodiment, the insecticide is an insecticide that targets the midgut. Examples include microbial disruptors of insect midgut membranes such as Bacillus thuringiensis and Bacillus sphaericus.

[00432] 別の実施形態では、殺虫剤は成長および発生を標的にする殺虫剤である。例は、幼若ホルモン類似物(例えば、フェノキシカルブ)などの幼若ホルモン模倣物、キチン生合成の阻害剤、ベンゾイル尿素(例えば、フルフェノクスロン、ルフェヌロン、およびノバルロン)などのType0、およびジアシルヒドラジン(例えば、メトキシフェノジドおよびテブフェノジド)などのエクジソン受容体アゴニストを含む。 [00432] In another embodiment, the insecticide is an insecticide that targets growth and development. Examples are juvenile hormone mimics such as juvenile hormone analogues (eg phenoxycarb), inhibitors of chitin biosynthesis, Type 0 such as benzoylureas (eg flufenoxuron, lufenuron and novaron), and diacylhydrazines Included are ecdysone receptor agonists such as (eg, methoxyfenozide and tebufenozide).

安定化剤
[00433] 本開示の別の実施形態に従えば、フェロモン組成物は組成物の安定性を増強する1つまたは複数の添加剤を含んでもよい。添加剤の例は、例えば、オリーブ油、ダイズ油、トウモロコシ油、ベニバナ油、キャノーラ油、およびそれらの組合せなどの脂肪酸および植物油を含むがこれらに限定されない。
Stabilizer
[00433] According to another embodiment of the present disclosure, the pheromone composition may include one or more additives that enhance the stability of the composition. Examples of additives include, but are not limited to, fatty acids and vegetable oils such as, for example, olive oil, soybean oil, corn oil, safflower oil, canola oil, and combinations thereof.

充填剤
[00434] 本開示の別の実施形態に従えば、フェロモン組成物は1つまたは複数の充填剤を含んでもよい。充填剤の例は、1つまたは複数の鉱物粘土(例えば、アタパルジャイト)を含むがこれらに限定されない。一部の実施形態では、誘引組成物は1つまたは複数の有機増粘剤を含んでもよい。そのような増粘剤の例は、メチルセルロース、エチルセルロース、およびその任意の組合せを含むがこれらに限定されない。
filler
[00434] According to another embodiment of the present disclosure, the pheromone composition may comprise one or more fillers. Examples of fillers include, but are not limited to, one or more mineral clays (eg, attapulgite). In some embodiments, the attractant composition may comprise one or more organic thickeners. Examples of such thickeners include, but are not limited to, methylcellulose, ethylcellulose, and any combination thereof.

溶媒
[00435] 別の実施形態に従えば、本開示のフェロモン組成物は1つまたは複数の溶媒を含むことが可能である。使用者がフェロモンコーティングをしたいと考えている基材(例えば、疑似餌)に液体組成物をブラシで塗る、浸す、ローラーで延ばす、噴霧する、または他の方法で塗布することにより適用してもよい液体組成物を使用者が用いることになる場合、溶媒を含有する組成物は望ましい。一部の実施形態では、使用される溶媒(複数可)は、フェロモン組成物の1つまたは複数の成分を可溶化する、または実質的に可溶化するように選択される。溶媒の例は、水、水性溶媒(例えば、水とエタノールの混合物)、エタノール、メタノール、塩素化炭化水素、石油系溶媒、テレピン、キシレン、およびその任意の組合せを含むがこれらに限定されない。
solvent
[00435] According to another embodiment, pheromone compositions of the present disclosure can include one or more solvents. Apply by brushing, immersing, spreading with a roller, spraying or otherwise applying a liquid composition to a substrate (eg, artificial bait) to which the user wishes to have a pheromone coating If the user is to use a good liquid composition, a composition containing a solvent is desirable. In some embodiments, the solvent (s) used is selected to solubilize or substantially solubilize one or more components of the pheromone composition. Examples of solvents include, but are not limited to, water, aqueous solvents (eg, mixtures of water and ethanol), ethanol, methanol, chlorinated hydrocarbons, petroleum based solvents, terpenes, xylenes, and any combination thereof.

[00436] 一部の実施形態では、本開示のフェロモン組成物は有機溶媒を含む。有機溶媒は主に乳剤、ULV製剤、およびそれほどではないが顆粒状製剤に使用される。溶媒の混合物が使用される場合もある。一部の実施形態では、本開示は、灯油または精製パラフィンなどの脂肪族パラフィン油を含む溶媒の使用を教示する。他の実施形態では、本開示は、キシレンおよびC9およびC10芳香族溶媒のさらに高分子量画分などの芳香族溶媒の使用を教示する。一部の実施形態では、塩素化炭化水素は、製剤が水中に乳化される場合に結晶化を防ぐ共溶媒として有用である。アルコールも溶解力を増やす共溶媒として使用される場合もある。 [00436] In some embodiments, pheromone compositions of the present disclosure include an organic solvent. Organic solvents are mainly used in emulsions, ULV formulations and, to a lesser extent, granular formulations. Mixtures of solvents may be used. In some embodiments, the present disclosure teaches the use of solvents including aliphatic paraffin oils such as kerosene or refined paraffins. In other embodiments, the present disclosure teaches the use of aromatic solvents such as xylene and higher molecular weight fractions of C9 and C10 aromatic solvents. In some embodiments, chlorinated hydrocarbons are useful as co-solvents to prevent crystallization when the formulation is emulsified in water. Alcohols may also be used as cosolvents to increase solvency.

可溶化剤
[00437] 一部の実施形態では、本開示のフェロモン組成物は可溶化剤を含む。可溶化剤は界面活性物質であり、これは臨界ミセル濃度を超える濃度で水中でミセルを形成する。次に、ミセルは、その疎水性部分内部で水不溶性物質を溶解するまたは可溶化することができる。可溶化に通常使用される界面活性物質のタイプは非イオン性物質;ソルビタンモノオレイン酸;ソルビタンモノオレイン酸エトキシレート;およびオレイン酸メチルエステルである。
Solubilizer
[00437] In some embodiments, pheromone compositions of the present disclosure include a solubilizer. Solubilizers are surfactants, which form micelles in water at concentrations above the critical micelle concentration. The micelle can then dissolve or solubilize the water-insoluble substance inside its hydrophobic portion. The types of surfactants commonly used for solubilization are nonionics; sorbitan monooleic acid; sorbitan monooleic acid ethoxylate; and oleic acid methyl ester.

結合剤
[00438] 本開示の別の実施形態に従えば、フェロモン組成物は1つまたは複数の結合剤を含んでもよい。結合剤を使用すればフェロモン組成物と、前記組成物が被覆されている物質の表面との会合を促進することが可能である。一部の実施形態では、結合剤を使用すれば、添加物(例えば、殺虫剤、昆虫成長調節剤、および同類の物)のフェロモン組成物および/または物質の表面への会合を促進することが可能である。例えば、結合剤は、典型的にはペンキおよび塗料に使用される合成または天然樹脂を含むことが可能である。これらは、被覆表面が、そのコーティングの構造統合性はまだ維持しつつ、昆虫が噛み切って組成物の成分(例えば、殺虫剤、昆虫成長調節剤、および同類の物)を摂取することができるほどもろくなるように改変してもよい。
Binder
[00438] According to another embodiment of the present disclosure, the pheromone composition may comprise one or more binding agents. A binder can be used to facilitate the association of the pheromone composition with the surface of the material to which the composition is coated. In some embodiments, a binder can be used to promote the association of additives (eg, insecticides, insect growth regulators, and the like) with pheromone compositions and / or substances on the surface. It is possible. For example, the binder can include synthetic or natural resins typically used for paints and paints. These allow the insects to bite and ingest the components of the composition (eg, insecticides, insect growth regulators, and the like) while the coated surface still maintains the structural integrity of the coating. It may be modified to be unbreakable.

[00439] 結合剤の非限定的な例は、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、部分的に加水分解されたポリビニルアセテート、カルボキシメチルセルロース、デンプン、ビニルピロリドン/ビニルアセテートコポリマーおよびポリビニルアセテート、またはこれらの組成物;ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸ナトリウム、タルクもしくはポリエチレングリコール、またはこれらの組合せなどの潤滑剤;シリコーンエマルジョン、長鎖アルコール、リン酸エステル、アセチレンジオール、脂肪酸または有機フッ素化合物などの消泡剤;ならびにエチレンジアミン四酢酸(EDTA)の塩、トリニトリロトリ酢酸の塩もしくはポリリン酸の塩、またはこれらの組合せなどの錯化剤を含む。 [00439] Nonlimiting examples of binders are polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl alcohol, partially hydrolyzed polyvinyl acetate, carboxymethyl cellulose, starch, vinyl pyrrolidone / vinyl acetate copolymer and polyvinyl acetate, or compositions thereof; Lubricants such as magnesium stearate, sodium stearate, talc or polyethylene glycol, or combinations thereof; Antifoaming agents such as silicone emulsions, long chain alcohols, phosphoric esters, acetylenic diols, fatty acids or organic fluorine compounds; Complexing agents such as salts of acetic acid (EDTA), salts of trinitrilotriacetic acid or salts of polyphosphoric acid, or combinations thereof are included.

[00440] 一部の実施形態では、結合剤は充填剤および/または増粘剤の役も務める。そのような結合剤の例は、シェラック、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、アルキド、ポリウレタン、亜麻仁油、きり油、およびその任意の組合せの1つまたは複数を含むがこれらに限定されない。 [00440] In some embodiments, the binder also acts as a filler and / or a thickener. Examples of such binders include, but are not limited to, one or more of shellac, acrylic resins, epoxy resins, alkyds, polyurethanes, linseed oil, cutting oil, and any combination thereof.

[00441] 一部の実施形態では、フェロモン組成物は界面活性剤を含む。一部の実施形態では、界面活性剤は液体農業用組成物に添加される。他の実施形態では、界面活性剤は固形剤、特に適用前に担体で希釈されるように設計された固形剤に添加される。したがって、一部の実施形態では、フェロモン組成物は界面活性物質を含む。界面活性物質は、標的上でのフェロモンの生物学的性能を改良するために、単独でまたはスプレータンク混合物へのアジュバンドとしての鉱物もしくは植物油などの他の添加物と一緒に使用する場合もある。界面活性剤は性質がアニオン性でもカチオン性でも非イオン性でも可能であり、乳化剤、湿潤剤、懸濁剤として、または他の目的で用いることが可能である。一部の実施形態では、界面活性物質は、アルキルエトキシレート、直鎖状脂肪族アルコールエトキシレート、および脂肪族アミンエトキシレートなどの非イオン性物質である。製剤技術で従来使用され、本製剤で使用してもよい界面活性物質はMcCutcheon's Detergents and Emulsifiers Annual, MC Publishing Corp., Ridgewood, N.J.,1998年, and in Encyclopedia of Surfactants, Vol. I-III, Chemical Publishing Co., New York, 1980〜81年に記載されている。一部の実施形態では、本開示は、アルカリ金属、アルカリ土類金属または芳香族スルホン酸、例えば、リグノ−、フェノール−、ナフタレン−およびジブチルナフタレンスルホン酸の、ならびにアリールスルホン酸の脂肪酸の、アルキルエーテルの、ラウリルエーテルの、脂肪アルコール硫酸のおよび脂肪アルコールグリコールエーテル硫酸のアンモニウム塩、スルホン化ナフタレンおよびその誘導体とホルムアルデヒドの縮合物、ナフタレンまたはナフタレンスルホン酸とフェノールおよびホルムアルデヒドとの縮合物、フェノールまたはフェノールスルホン酸とホルムアルデヒドの縮合物、フェノールとホルムアルデヒドおよび亜硫酸ナトリウムとの縮合物、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、エトキシル化イソオクチル−、オクチル−もしくはノニルフェノール、トリブチルフェニルポリグリコールエーテル、アルキルアリールポリエーテルアルコール、イソトリデシルアルコール、エトキシル化ヒマシ油、エトキシル化トリアリールフェノール、リン酸化トリアリールフェノールエトキシレートの塩、ラウリルアルコールポリグリコールエーテルアセテート、ソルビトールエステル、リグニン亜硫酸塩廃液もしくはメチルセルロース、またはこれらの組合せを含む、界面活性物質の使用を教示する。 [00441] In some embodiments, the pheromone composition comprises a surfactant. In some embodiments, surfactants are added to the liquid agricultural composition. In another embodiment, the surfactant is added to the solid agent, in particular a solid agent designed to be diluted with carrier prior to application. Thus, in some embodiments, the pheromone composition comprises a surfactant. Surfactants may also be used alone or in conjunction with other additives such as minerals or vegetable oils as an adjuvant to the spray tank mixture to improve the biological performance of the pheromone on the target . Surfactants can be anionic, cationic or nonionic in nature and can be used as emulsifiers, wetting agents, suspending agents, or for other purposes. In some embodiments, the surfactant is a non-ionic material such as alkyl ethoxylates, linear aliphatic alcohol ethoxylates, and aliphatic amine ethoxylates. Surfactants conventionally used in formulation technology and which may be used in this formulation are disclosed in McCutcheon's Detergents and Emulsifiers Annual, MC Publishing Corp., Ridgewood, NJ, 1998, and in Encyclopedia of Surfactants, Vol. I-III, Chemical Publishing Co., New York, 1980-81. In some embodiments, the present disclosure includes alkyls of alkali metals, alkaline earth metals or aromatic sulfonic acids such as ligno-, phenol-, naphthalene- and dibutylnaphthalenesulfonic acids and fatty acids of arylsulfonic acids Ethers, lauryl ethers, fatty alcohol sulfates and ammonium salts of fatty alcohol glycol ether sulfates, sulfonated naphthalene and its derivatives with formaldehyde, naphthalene or naphthalene sulfonic acid with phenol and formaldehyde, phenol or phenol Condensate of sulfonic acid and formaldehyde, condensate of phenol and formaldehyde and sodium sulfite, polyoxyethylene octyl phenyl ether, ethoxylated isooctyl- Octyl- or nonylphenol, tributylphenyl polyglycol ether, alkylaryl polyether alcohol, isotridecyl alcohol, ethoxylated castor oil, ethoxylated triarylphenol, salt of phosphorylated triarylphenol ethoxylate, lauryl alcohol polyglycol ether acetate, The use of surfactants is taught, including sorbitol esters, lignin sulfite waste liquors or methylcellulose, or combinations thereof.

[00442] 一部の実施形態では、本開示は、ジエタノールアンモニウムラウリル硫酸などのアルキル硫酸の塩;ドデシルベンゼンスルホン酸カルシウムなどのアルキルアリールスルホン酸塩;ノニルフェノール−C18エトキシレートなどのアルキルフェノール−アルキレンオキシド付加生成物;トリデシルアルコール−C16エトキシレートなどのアルコール−アルキレンオキシド付加生成物;ステアリン酸ナトリウムなどの石鹸;ジブチルナフタレンスルホン酸ナトリウムなどのアルキルナフタレンスルホン酸塩;ジ(2−エチルヘキシル)スルホサクシネートナトリウムなどのスルホサクシネート塩のジアルキルエステル;ソルビトールオレイン酸塩などのソルビトールエステル;ラウリルトリメチルアンモニウムクロリドなどの四級アミン;ステアリン酸ポリエチレングリコールなどの脂肪酸のポリエチレングリコールエステル;エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドのブロックコポリマー;モノおよびジアルキルリン酸エステルの塩;ダイズ油、ナタネ/キャノーラ油、オリーブ油、ヒマシ油、ヒマワリ種子油、ココナツ油、トウモロコシ油、綿実油、亜麻仁油、パーム油、ピーナッツ油、ベニバナ油、ゴマ油、キリ油および同類の物などの植物油;ならびに上記植物油のエステル、特にメチルエステルを含む、他の適切な界面活性剤を教示する。 [00442] In some embodiments, the present disclosure includes salts of alkyl sulfates such as diethanol ammonium lauryl sulfate; alkyl aryl sulfonates such as calcium dodecyl benzene sulfonate; alkyl phenol-alkylene oxide addition such as nonylphenol-C18 ethoxylate Products; alcohol-alkylene oxide adducts such as tridecyl alcohol-C16 ethoxylate; soaps such as sodium stearate; alkyl naphthalene sulfonates such as sodium dibutyl naphthalene sulfonate; sodium di (2-ethylhexyl) sulfosuccinate Dialkyl esters of sulfosuccinate salts such as; sorbitol esters such as sorbitol oleate; quaternary amides such as lauryltrimethylammonium chloride Polyethylene glycol esters of fatty acids such as polyethylene glycol stearate; block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide; salts of mono and dialkyl phosphate esters; soybean oil, rapeseed / canola oil, olive oil, castor oil, sunflower seed oil, coconut oil, Vegetable oils such as corn oil, cottonseed oil, linseed oil, palm oil, peanut oil, safflower oil, sesame oil, tung oil and the like; and other suitable surfactants, including esters of such vegetable oils, in particular methyl esters Do.

湿潤剤
[00443] 一部の実施形態では、フェロモン組成物は湿潤剤を含む。湿潤剤とは、液体に添加されると、液体とその液体が広がっている表面の間の界面張力を低減することにより、液体の拡張または浸透力を増加する物質のことである。湿潤剤は、加工および製造中に、可溶性液体または懸濁濃縮物用の濃縮物を作るために水中での粉末の湿潤速度を高める、ならびにスプレータンクまたは他の容器中で生成物と水の混合中に、浸潤性粉末のぬれ時間を低減するおよび水の水分散性顆粒中への浸透を改良するという農薬製剤における2つの主要な機能のために使用される。一部の実施形態では、湿潤性粉末、懸濁濃縮物、および水分散性顆粒製剤を含む、本開示のフェロモン組成物で使用される湿潤剤の例は、ラウリル硫酸ナトリウム、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、アルキルフェノールエトキシレート、および脂肪族アルコールエトキシレートである。
Wetting agent
[00443] In some embodiments, the pheromone composition comprises a wetting agent. A humectant is a substance that, when added to a liquid, increases the expansion or penetration of the liquid by reducing the interfacial tension between the liquid and the surface over which the liquid is spread. Wetting agents increase the rate at which the powder wets in water to form a concentrate for soluble liquids or suspension concentrates during processing and manufacture, and mixing of product and water in a spray tank or other container During, it is used for two main functions in agrochemical formulations to reduce the wetting time of infiltrating powders and to improve the penetration of water into water dispersible granules. In some embodiments, examples of wetting agents used in pheromone compositions of the present disclosure, including wettable powders, suspension concentrates, and water dispersible granular formulations, are sodium lauryl sulfate, sodium dioctyl sulfosuccinate, Alkyl phenol ethoxylates and fatty alcohol ethoxylates.

分散剤
[00444] 一部の実施形態では、本開示のフェロモン組成物は分散剤を含む。分散剤とは、粒子の表面に吸着して粒子の分散状態を保存する役に立ち、粒子が再凝集するのを防ぐ物質のことである。一部の実施形態では、分散剤は本開示のフェロモン組成物に添加されて、製造中の分散および懸濁を促進し、確実に粒子がスプレータンク中で水に再分散するようにする。一部の実施形態では、分散剤は、湿潤性粉末、懸濁濃縮物、および水分散性顆粒で使用される。分散剤として使用される界面活性物質は、粒子表面に強く吸着し、粒子の再凝集に対する荷電または立体的障壁を提供する能力を有する。一部の実施形態では、もっとも一般的に使用される界面活性物質はアニオン性、非イオン性、またはその2つのタイプの混合物である。
Dispersant
[00444] In some embodiments, pheromone compositions of the present disclosure include a dispersant. A dispersant is a substance that adsorbs to the surface of the particles to help preserve the dispersion of the particles and to prevent the particles from reaggregating. In some embodiments, dispersants are added to the pheromone compositions of the present disclosure to facilitate dispersion and suspension during manufacture to ensure that the particles re-disperse in water in the spray tank. In some embodiments, dispersants are used in wettable powders, suspension concentrates, and water dispersible granules. Surfactants used as dispersants have the ability to adsorb strongly to particle surfaces and provide a charged or steric barrier to particle reaggregation. In some embodiments, the most commonly used surfactants are anionic, non-ionic, or a mixture of the two types.

[00445] 一部の実施形態では、湿潤性粉末製剤では、もっとも一般的な分散剤はリグニンスルホン酸ナトリウムである。一部の実施形態では、懸濁濃縮物は、ナトリウムナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド濃縮物などの多価電解質を使用して極めて良好な吸着および安定化を提供する。一部の実施形態では、トリスチリルフェノールエトキシル化リン酸エステルも使用される。一部の実施形態では、アルキルアリールエチレンオキシド濃縮物およびEO−POブロックコポリマーなどを、懸濁濃縮物用の分散剤としてアニオン性物質と組み合わせる場合もある。 [00445] In some embodiments, in wettable powder formulations, the most common dispersant is sodium lignin sulfonate. In some embodiments, suspension concentrates provide very good adsorption and stabilization using polyelectrolytes such as sodium naphthalene sulfonic acid formaldehyde concentrate. In some embodiments, tristyrylphenol ethoxylated phosphate esters are also used. In some embodiments, alkyl aryl ethylene oxide concentrates, EO-PO block copolymers, and the like may be combined with the anionic material as dispersants for suspension concentrates.

ポリマー界面活性物質
[00446] 一部の実施形態では、本開示のフェロモン組成物はポリマー界面活性物質を含む。一部の実施形態では、ポリマー界面活性物質は非常に長い疎水性「骨格」および「コーム」型界面活性物質の「歯」を形成する多数のエチレンオキシド鎖を有する。一部の実施形態では、これらの高分子量ポリマーは懸濁濃縮物に非常に良好な長期安定性を与えることが可能である。なぜならば、疎水性骨格は粒子表面に多くの係留点を有するからである。一部の実施形態では、本開示のフェロモン組成物で使用される分散剤の例は、リグニンスルホン酸ナトリウム、ナトリウムナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド濃縮物、トリスチリルフェノールエトキシル化リン酸エステル、脂肪族アルコールエトキシレート、アルキルエトキシレート、EO−POブロックコポリマー、およびグラフトコポリマーである。
Polymer surfactant
[00446] In some embodiments, pheromone compositions of the present disclosure comprise a polymeric surfactant. In some embodiments, the polymeric surfactant has a very long hydrophobic "backbone" and a large number of ethylene oxide chains that form a "comb" type surfactant 'teeth'. In some embodiments, these high molecular weight polymers can provide suspension concentrates with very good long-term stability. This is because the hydrophobic skeleton has many anchoring points on the particle surface. In some embodiments, examples of dispersants used in pheromone compositions of the present disclosure are sodium lignin sulfonate, sodium naphthalene sulfonate formaldehyde concentrate, tristyryl phenol ethoxylated phosphate ester, fatty alcohol ethoxylate Alkyl ethoxylates, EO-PO block copolymers, and graft copolymers.

乳化剤
[00447] 一部の実施形態では、本開示のフェロモン組成物は乳化剤を含む。乳化剤とは、別の液相中での1つの液相の液滴の懸濁を安定化する物質である。乳化剤がなければ、2つの液体は2つの混ざらない液相に分離すると考えられる。一部の実施形態では、もっとも一般的に使用される乳化剤ブレンドは、12またはそれよりも多いエチレンオキシド単位を有するアルキルフェノールまたは脂肪族アルコールおよびドデシルベンゼンスルホン酸の油溶性カルシウム塩を含む。8〜18までの親水性−新油性バランス(「HLB」)値の範囲は通常、良好な安定したエマルジョンを与えることになる。一部の実施形態では、エマルジョン安定性は少量のEO−POブロックコポリマー界面活性物質の添加により改良できる場合がある。
emulsifier
[00447] In some embodiments, pheromone compositions of the present disclosure include an emulsifier. An emulsifier is a substance that stabilizes the suspension of droplets of one liquid phase in another liquid phase. Without the emulsifier, it is believed that the two liquids separate into two immiscible liquid phases. In some embodiments, the most commonly used emulsifier blends include alkylphenols with 12 or more ethylene oxide units or fatty alcohols and fatty acid soluble calcium salts of dodecyl benzene sulfonic acid. A range of hydrophilic-lipophilic balance ("HLB") values from 8 to 18 will usually give a good stable emulsion. In some embodiments, emulsion stability may be improved by the addition of small amounts of EO-PO block copolymer surfactant.

ゲル化剤
[00448] 一部の実施形態では、フェロモン組成物はゲル化剤を含む。増粘剤又はゲル化剤は主に、液体のレオロジーまたは流れ特性を改変し、分散した粒子または液滴の分離および沈降を防ぐための懸濁濃縮物、エマルジョン、およびサスポエマルジョン(suspoemulsions)の製剤で使用される。増粘、ゲル化、および抗沈降剤は一般に2つの範疇、すなわち、水不溶性粒子および水可溶性ポリマーに分かれる。粘土およびシリカを使用して懸濁濃縮物製剤を作製することが可能である。一部の実施形態では、フェロモン組成物は、モンモリロナイト、例えば、ベントナイト;ケイ酸アルミニウムマグネシウム;およびアタパルジャイトを含むがこれらに限定されない1つまたは複数の増粘剤を含む。一部の実施形態では、本開示は、増粘剤として多糖の使用を教示する。もっとも一般的に使用される多糖のタイプは、種子および海藻の天然抽出物またはセルロースの合成誘導体である。一部の実施形態はキサンタンを利用し、一部の実施形態はセルロースを利用する。一部の実施形態では、本開示は、グアーガム;ローカストビーンガム;カラゲナン(carrageenam);アルギン酸;メチルセルロース;カルボキシメチルセルロースナトリウム(SCMC);ヒドロキシエチルセルロース(HEC)を含むがこれらに限定されない増粘剤の使用を教示する。一部の実施形態では、本開示は、加工デンプン、ポリアクリル酸塩、ポリビニルアルコール、およびポリエチレンオキシドなどの他のタイプの抗沈降剤の使用を教示する。別の良好な抗沈降剤はキサンタンガムである。
Gelling agent
[00448] In some embodiments, the pheromone composition comprises a gelling agent. Thickeners or gelling agents mainly modify the rheological or flow properties of the liquid, suspension concentrates, emulsions, and suspoemulsions to prevent separation and settling of the dispersed particles or droplets. Used in the formulation. Thickening, gelling, and anti-settling agents generally fall into two categories: water insoluble particles and water soluble polymers. It is possible to make suspension concentrate formulations using clay and silica. In some embodiments, the pheromone composition comprises one or more thickeners, including but not limited to montmorillonite, eg, bentonite; magnesium aluminum silicate; and attapulgite. In some embodiments, the present disclosure teaches the use of polysaccharides as thickeners. The most commonly used types of polysaccharides are natural extracts of seeds and seaweed or synthetic derivatives of cellulose. Some embodiments utilize xanthan and some embodiments utilize cellulose. In some embodiments, the disclosure uses guar gum; locust bean gum; carrageenam; alginic acid; methyl cellulose; sodium carboxymethyl cellulose (SCMC); hydroxyethyl cellulose (HEC), including but not limited to thickeners Teach. In some embodiments, the present disclosure teaches the use of other types of anti-settling agents such as modified starches, polyacrylates, polyvinyl alcohols, and polyethylene oxides. Another good anti-settling agent is xanthan gum.

消泡剤
[00449] 一部の実施形態では、界面活性物質の存在は、界面張力を低下するが、製造でのおよびスプレータンクを通じた適用での混合操作中に水ベースの製剤に泡立てさせることがある。したがって、一部の実施形態では、泡立つ傾向を低減するために、生産段階中またはビン/スプレータンクに満たす前に消泡剤が添加されることが多い。一般に、2つのタイプの消泡剤、すなわち、シリコーンおよび非シリコーンがある。シリコーンは通常、ジメチルポリシロキサンの水性エマルジョンであり、非シリコーン消泡剤は、オクタノール、ノナノール、またはシリカなどの水不溶性油である。どちらの場合でも、消泡剤の機能は界面活性物質を気液界面から移動させることである。
Defoamer
[00449] In some embodiments, the presence of surfactant lowers the interfacial tension but may cause the water based formulation to foam during the mixing operation at manufacture and application through a spray tank. Thus, in some embodiments, an antifoam is often added during the production phase or prior to filling the bottle / spray tank to reduce the tendency to foam. In general, there are two types of defoamers: silicones and non-silicones. The silicone is usually an aqueous emulsion of dimethylpolysiloxane and the non-silicone antifoam is a water insoluble oil such as octanol, nonanol or silica. In either case, the function of the defoamer is to transfer the surfactant from the gas-liquid interface.

保存剤
[00450] 一部の実施形態では、フェロモン組成物は保存剤を含む。
Preservative
[00450] In some embodiments, the pheromone composition comprises a preservative.

追加の活性剤
[00451] 本開示の別の実施形態によれば、フェロモン組成物は1つまたは複数の昆虫摂食刺激物質を含んでもよい。昆虫摂食刺激物質の例は、生の綿実油、フィトールの脂肪酸エステル、ゲラニルゲラニオールの脂肪酸エステル、他の植物アルコールの脂肪酸エステル、植物抽出物、およびそれらの組合せを含むがこれらに限定されない。
Additional activator
[00451] According to another embodiment of the present disclosure, the pheromone composition may comprise one or more insect feeding stimulants. Examples of insect feeding stimulants include, but are not limited to, raw cottonseed oil, fatty acid esters of phytol, fatty acid esters of geranylgeraniol, fatty acid esters of other vegetable alcohols, plant extracts, and combinations thereof.

[00452] 本開示の別の実施形態によれば、フェロモン組成物は1つまたは複数の昆虫成長調節剤(「IGR」)を含んでもよい。IGRは、昆虫の成長を変化させ奇形の昆虫を生じるのに使用してもよい。昆虫成長調節剤の例は、例えば、デミリン(dimilin)を含む。 [00452] According to another embodiment of the present disclosure, the pheromone composition may include one or more insect growth regulators ("IGRs"). IGR may be used to alter insect growth and produce malformed insects. Examples of insect growth regulators include, for example, dimilin.

[00453] 本開示の別の実施形態によれば、誘引剤組成物は、捕捉された昆虫を不妊にするまたは他の方法で昆虫の生殖能を遮断し、それによって次世代の個体数を低減する1つまたは複数の昆虫不妊剤を含んでもよい。一部の状況では、不妊昆虫に生き延びさせ、交尾相手を巡って捕捉されていない昆虫と競合させれば昆虫を即死させるよりも効果が大きい。 [00453] According to another embodiment of the present disclosure, the attractant composition infertiles or otherwise blocks captured insects, thereby reducing the population of the next generation. May contain one or more insect infertility agents. In some situations, infertile insects survive and compete with uncaptured insects for mating mate- rials more than immediate death.

噴霧可能組成物
[00454] 一部の実施形態では、本明細書に開示されるフェロモン組成物は噴霧可能組成物(すなわち、噴霧可能フェロモン組成物)として製剤することが可能である。水性溶媒、例えば、水または水とアルコール、グリコール、ケトン、もしくは他の水混和性溶媒の混合物を噴霧可能組成物で使用することが可能である。一部の実施形態では、そのような混合物の水含有量は少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、または少なくとも約90%である。一部の実施形態では、噴霧可能組成物は濃縮物、すなわち、水性溶媒中のフェロモンおよび他の添加物(例えば、ろう質物、安定化剤、および同類の物)の濃縮懸濁液であり、溶媒(例えば、水)の添加により最終使用濃度に希釈することが可能である。
Sprayable composition
[00454] In some embodiments, the pheromone compositions disclosed herein can be formulated as a sprayable composition (ie, a sprayable pheromone composition). Aqueous solvents, such as water or mixtures of water with alcohols, glycols, ketones, or other water miscible solvents can be used in the sprayable composition. In some embodiments, the water content of such mixture is at least about 10%, at least about 20%, at least about 30%, at least about 40%, at least about 50%, at least about 60%, at least about 70% , At least about 80%, or at least about 90%. In some embodiments, the sprayable composition is a concentrate, ie, a concentrated suspension of pheromone and other additives (eg, waxes, stabilizers, and the like) in an aqueous solvent, It is possible to dilute to the final use concentration by addition of a solvent (eg water).

[00455] 一部の実施形態では、ろう質物は噴霧可能組成物においてフェロモンおよびその位置異性体用の担体として使用することが可能である。ろう質物は、例えば、蜜蝋、カルナウバ蝋、および同類の物などの生分解性ワックス、カンデリラ蝋(炭化水素蝋)、モンタン蝋、シェラックおよび類似の蝋、ラウリン酸、パルミチン酸、オレイン酸またはステアリン酸などの飽和または不飽和脂肪酸、脂肪酸アミドおよびエステル、ヒドロキシエチルまたはヒドロキシプロピル脂肪酸エステルなどのヒドロキシル脂肪酸エステル、脂肪アルコール、ならびにポリアルキレンコハク酸塩などの低分子量ポリエステルが可能である。 [00455] In some embodiments, waxy materials can be used as a carrier for pheromone and its regioisomer in sprayable compositions. Waxes, for example, biodegradable waxes such as beeswax, carnauba wax and the like, candelilla waxes (hydrocarbon waxes), montan waxes, shellac and similar waxes, lauric acid, palmitic acid, oleic acid or stearic acid Saturated or unsaturated fatty acids such as, fatty acid amides and esters, hydroxyl fatty acid esters such as hydroxyethyl or hydroxypropyl fatty acid esters, fatty alcohols, and low molecular weight polyesters such as polyalkylene succinate are possible.

[00456] 一部の実施形態では、安定化剤を噴霧可能フェロモン組成物と一緒に使用することが可能である。安定化剤を使用すれば、濃縮物の粒子サイズを調節できおよび/またはフェロモン組成物の安定な懸濁液の調製が可能になる。一部の実施形態では、安定化剤はヒドロキシルおよび/またはエトキシル化ポリマーから選択される。例は、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドポリマー、デンプン、マルトデキストリンおよび他の可溶性炭水化物またはそのエーテルもしくはエステルを含む多価アルコール、セルロースエーテル、ゼラチン、ポリアクリル酸ならびにその塩および部分的エステル並びに同類の物を含む。他の実施形態では、安定化剤は、部分的に加水分解されたポリビニル酢酸などのポリビニルアルコールおよびそのコポリマーを含むことが可能である。安定化剤は、粒子サイズを調節しおよび/または安定な懸濁液を調製するのに十分なレベルで、例えば、水溶液の0.1%〜15%の間で使用してもよい。 [00456] In some embodiments, it is possible to use a stabilizer with the sprayable pheromone composition. Stabilizers can be used to control the particle size of the concentrate and / or allow the preparation of a stable suspension of the pheromone composition. In some embodiments, the stabilizing agent is selected from hydroxyl and / or ethoxylated polymers. Examples include ethylene oxide and propylene oxide polymers, starches, polyhydric alcohols including starch, maltodextrin and other soluble carbohydrates or their ethers or esters, cellulose ethers, gelatin, polyacrylic acids and their salts and partial esters and the like . In other embodiments, the stabilizing agent can comprise polyvinyl alcohol such as partially hydrolyzed polyvinyl acetate and copolymers thereof. Stabilizers may be used at levels sufficient to control particle size and / or prepare a stable suspension, for example between 0.1% and 15% of an aqueous solution.

[00457] 一部の実施形態では、結合剤を噴霧可能フェロモン組成物と一緒に使用することが可能である。一部の実施形態では、結合剤は、分散液をさらに安定化しおよび/または標的位置(例えば、罠、疑似餌、植物、および同類の物)への噴霧された分散液の付着を改良するように作用することが可能である。結合剤は、アルギン酸などの多糖、セルロース誘導体(アセテート、アルキル、カルボキシメチル、ヒドロキシアルキル)、デンプンまたはデンプン誘導体、デキストリン、ガム(アラビア、ガウア、イナゴマメ、トラガカント、カラゲナン、および同類の物)、サクロース、および同類の物が可能である。結合剤は、ポリビニルピロリドンなどの非炭水化物水溶性ポリマー、または酸および/もしくは塩の形態でのポリアクリル酸もしくはポリメタクリル酸などのアクリルポリマー、またはそのようなポリマーの混合物も可能である。 [00457] In some embodiments, it is possible to use a binder with the sprayable pheromone composition. In some embodiments, the binder further stabilizes the dispersion and / or improves adhesion of the sprayed dispersion to the target location (eg, chewing, mock bait, plants, and the like). It is possible to act on Binders include polysaccharides such as alginic acid, cellulose derivatives (acetate, alkyl, carboxymethyl, hydroxyalkyl), starch or starch derivatives, dextrin, gum (arabia, goua, locust bean, tragacanth, carrageenan, and the like), sucrose, And the like are possible. The binder can also be a non-carbohydrate water soluble polymer such as polyvinyl pyrrolidone, or an acrylic polymer such as polyacrylic acid or polymethacrylic acid in the form of acid and / or salt, or a mixture of such polymers.

マイクロカプセル化フェロモン
[00458] 一部の実施形態では、本明細書に開示されるフェロモン組成物は、Ill’lchev, ALら、J. Econ. Entomol. 2006年;99(6):2048〜54頁; and Stelinki, LLら、J. Econ. Entomol. 2007年;100(4):1360〜9頁に開示されるようなマイクロカプセル化フェロモンとして製剤することが可能である。マイクロカプセル化フェロモン(MEC)はポリマーカプセル内に封入された小滴のフェロモンのことである。カプセルは、周囲の環境へのフェロモンの放出速度を制御し、スプレー殺虫剤で使用されるのと同じ方法で適用できるほど小さい。マイクロカプセル化フェロモン製剤の効果的なフィールド耐用時間は、なかんずく、気候条件、カプセルサイズおよび化学的特性に応じて、数日から1週間をわずかに超えるまでの範囲が可能である。
Microencapsulated pheromone
[00458] In some embodiments, the pheromone compositions disclosed herein are: Ill'lchev, AL et al., J. Econ. Entomol. 2006; 99 (6): 2048-54; and Stelinki , LL. Et al., J. Econ. Entomol. 2007; 100 (4): 1360-9. It can be formulated as a microencapsulated pheromone. Microencapsulated pheromone (MEC) refers to droplets of pheromone encapsulated in a polymer capsule. The capsules control the release rate of pheromone into the surrounding environment and are small enough to be applied in the same way as used in spray insecticides. The effective field life of microencapsulated pheromone formulations can range from a few days to slightly over a week, depending on, inter alia, the climatic conditions, capsule size and chemical properties.

徐放性製剤
[00459] フェロモン組成物は大気中への徐放を提供するようにおよび/または放出に続く分解から保護されるように製剤することが可能である。例えば、フェロモン組成物は、マイクロカプセル、生分解性フレークおよびパラフィンワックスをベースとするマトリックスなどの担体に含むことが可能である。代わりに、フェロモン組成物は徐放噴霧可能物として製剤することが可能である。
Sustained release preparation
[00459] The pheromone composition can be formulated to provide sustained release into the atmosphere and / or to be protected from subsequent degradation. For example, the pheromone composition can be included in a carrier such as microcapsules, biodegradable flakes and a matrix based on paraffin wax. Alternatively, pheromone compositions can be formulated as slow release sprayables.

[00460] ある特定の実施形態では、フェロモン組成物は、当業者に公知である1つまたは複数の高分子剤を含んでもよい。高分子剤は環境への組成物の放出速度を制御することができる。一部の実施形態では、高分子誘引剤組成物は環境条件に影響されない。高分子剤は、組成物を環境に持続した様式で放出させられる持続性放出剤であってもよい。 [00460] In certain embodiments, the pheromone composition may include one or more polymeric agents known to one of ordinary skill in the art. Polymeric agents can control the rate of release of the composition into the environment. In some embodiments, the polymeric attractant composition is not affected by environmental conditions. The polymeric agent may be a sustained release agent that releases the composition in an environmentally sustained manner.

[00461] 高分子剤の例は、セルロース、カゼインなどのタンパク質、フッ化炭素ベースのポリマー、水素化ロジン、リグニン、メラミン、ポリウレタン、ポリビニルアセテート(PVAC)などのビニルポリマー、ポリカーボネート、ポリビニリデンジニトリル、ポリアミド、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリアミドアルデヒド、ポリビニルアルデヒド、ポリエステル、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリビニリデン、シリコーン、およびそれらの組合せを含むがこれらに限定されない。セルロースの例は、メチルセルロース、エチルセルロース、酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースプロピオネート、およびそれらの組合せを含むがこれらに限定されない。 [00461] Examples of the polymer agent include cellulose, protein such as casein, fluorocarbon-based polymer, hydrogenated rosin, lignin, melamine, polyurethane, vinyl polymer such as polyvinyl acetate (PVAC), polycarbonate, polyvinylidene dinitrile Including, but not limited to, polyamide, polyvinyl alcohol (PVA), polyamidoaldehyde, polyvinyl aldehyde, polyester, polyvinyl chloride (PVC), polyethylene, polystyrene, polyvinylidene, silicone, and combinations thereof. Examples of cellulose include, but are not limited to, methylcellulose, ethylcellulose, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate, cellulose propionate, and combinations thereof.

[00462] 徐放または持続性放出製剤で使用することが可能である他の薬剤は、脂肪酸エステル(セバシン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸またはアラキジン酸エステルなどの)または脂肪アルコール(ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノール、トリデセノール、テトラデカノール、テトラデセノール、テトラデカジエノール(tetradecadienol)、ペンタデカノール、ペンタデセノール、ヘキサデカノール、ヘキサデセノール、ヘキサデカジエノール(hexadecadienol)、オクタデセノールおよびオクタデカジエノール(octadecadienol))を含む。 [00462] Other agents that can be used in sustained release or sustained release formulations include fatty acid esters (such as sebacic acid, lauric acid, palmitic acid, stearic acid or arachidic acid esters) or fatty alcohols (undecanol, Dodecanol, tridecanol, tridecenol, tetradecanol, tetradecenol, tetradecadienol (tetradecadienol), pentadecanol, pentadecenol, hexadecanol, hexadecenol, hexadecenol, hexadecadienol, octadecenol and octadecadienol including.

[00463] 本発明の方法に従って調製されるフェロモン、ならびにフェロモンを含有する組成物を使用すれば、種々の環境において昆虫の行動および/または成長を制御することが可能である。フェロモンを使用すれば、例えば、雄または雌昆虫を、特定の標的領域にまたはから引き付けるまたは追い払うことが可能である。フェロモンを使用すれば、攻撃されやすい作物域から昆虫を引き離すことが可能である。フェロモンを使用すれば、例えば、昆虫監視、大量捕獲、疑似餌/誘引殺虫または交信攪乱のための戦略の一部として昆虫を引き付けることが可能である。 [00463] Using the pheromone prepared according to the methods of the present invention, as well as compositions containing pheromone, it is possible to control insect behavior and / or growth in a variety of environments. Pheromones can be used, for example, to attract or repel male or female insects to or from specific target areas. Pheromones can be used to pull insects away from vulnerable crop areas. Pheromones can be used, for example, to attract insects as part of a strategy for insect surveillance, mass capture, simulated bait / attractive insecticidal or communicative perturbation.

疑似餌
[00464] 本開示のフェロモン組成物は、疑似餌上に被覆するもしくは噴霧してもよい、または疑似餌にフェロモン組成物を他の方法で染み込ませてもよい。
Simulated bait
[00464] The pheromone compositions of the present disclosure may be coated or sprayed onto the simulated bait, or the simulated bait may be otherwise impregnated with the pheromone composition.


[00465] 本開示のフェロモン組成物は、任意の昆虫種、例えば、鱗翅目の昆虫を引き付けるのに一般的に使用されている罠などの罠で使用してもよい。そのような罠は当業者には周知であり、多くの州および国で昆虫根絶計画に一般的に使用されている。一実施形態では、罠は、フェロモン組成物を保持するための1つまたは複数の隔壁、容器、または貯蔵容器を含む。したがって、一部の実施形態では、本開示は少なくとも1つのフェロモン組成物が充填された罠を提供する。したがって、本開示のフェロモン組成物を罠で使用すれば、例えば、昆虫監視、大量捕獲、交信攪乱、または、例えば、罠の中に毒性物質を組み込んで、捕獲した昆虫を死滅させることによる疑似餌/誘引殺虫のための戦略の一部として昆虫を引き付けることが可能である。
trap
[00465] The pheromone compositions of the present disclosure may be used with any insect species, for example, moths such as moths commonly used to attract lepidopteran insects. Such bushes are well known to those skilled in the art and are commonly used in insect eradication programs in many states and countries. In one embodiment, the weir comprises one or more septums, containers, or storage containers for holding the pheromone composition. Thus, in some embodiments, the present disclosure provides a cocoon filled with at least one pheromone composition. Thus, use of the pheromone compositions of the present disclosure in a cage can result, for example, in insect surveillance, mass capture, mating disruption, or artificial bait by, for example, incorporating toxic substances into the cage to kill the captured insects. It is possible to attract insects as part of a strategy for attractant killing.

[00466] 大量捕獲は、作物が損害を受ける前に高い割合の昆虫が取り除かれるように、保護される作物中に高密度に罠を置くことを含む。疑似餌/誘引殺虫技法は、昆虫が引き付けられたのち、殺滅剤にさらされる以外は類似している。殺滅剤が殺虫剤である場合、ディスペンサーは、昆虫を誘って有効量の殺虫剤を摂食させる囮のエサまたは摂食刺激物質も含有することが可能である。殺虫剤は当業者に公知である殺虫剤でもよい。殺虫剤は誘引剤組成物と混合してもよく、または罠の中に別々に存在していてもよい。混合物は、昆虫を引き付けて死滅させるという二重の機能を果たしてもよい。 [00466] Mass capture involves placing straw at high density in the crop being protected so that a high percentage of insects are removed before the crop is damaged. The simulated bait / attractive insecticidal technique is similar except that the insects are attracted and then exposed to the killing agent. If the kill agent is an insecticide, the dispenser may also contain a chew's bait or feeding stimulant that attracts the insect and feeds an effective amount of the insecticide. The insecticide may be an insecticide known to those skilled in the art. The insecticide may be mixed with the attractant composition or may be present separately in the cage. The mixture may perform the dual function of attracting and killing insects.

[00467] そのような罠はいかなる適切な形態でもとることができ、殺滅罠は必ずしも毒性物質を組み込む必要はなく、昆虫は任意選択により、溺死または感電死などの他の手段により死滅される。代わりに、罠は昆虫を、後に昆虫を死滅させる真菌またはウイルスで汚染することが可能である。昆虫が死滅されない場合でも、罠は、繁殖を防ぐために雌昆虫の地域から雄昆虫を取り除くのに役立つことが可能である。 [00467] Such traps can be in any suitable form, killing is not necessarily required to incorporate toxic substances, and insects are optionally killed by other means such as moribund or electrocution . Alternatively, it is possible to contaminate the insects with a fungus or virus which later kills the insects. Even if the insect is not killed, it can serve to remove male insects from areas of female insects to prevent reproduction.

[00468] 多様な異なる罠が可能であることは当業者であれば認識するであろう。そのような罠の適切な例は、水トラップ、粘着トラップ、および一方向トラップを含む。粘着トラップは多くの種類がある。粘着トラップの一例は、段ボール建造物で、三角形またはくさび形の断面を有し、その内側表面は不乾性粘着物質で被覆されている。昆虫は粘着表面に接触して捕捉される。水トラップは、昆虫を捕えるのに使用される水と洗剤の皿を含む。洗剤は水の表面張力を破壊し、皿に引き付けられる昆虫を水に溺れさせる。一方向トラップは昆虫が罠に入るのを許すが、出て行くのを妨げる。本開示の罠は、昆虫をさらに引き付けるために鮮やかな色を塗ることが可能である。 [00468] Those skilled in the art will recognize that a variety of different traps are possible. Suitable examples of such weirs include water traps, adhesive traps, and one-way traps. There are many types of sticky traps. An example of an adhesive trap is a corrugated board construction, having a triangular or wedge-shaped cross section, the inner surface of which is coated with a non-drying adhesive material. Insects are trapped in contact with sticky surfaces. The water trap contains a dish of water and detergent used to catch insects. The detergent destroys the surface tension of the water and causes the insects attracted to the dish to drown in the water. One-way traps allow insects to enter the cage but prevent them from exiting. The barbs of the present disclosure can be painted bright colors to further attract insects.

[00469] 一部の実施形態では、組成物を含有するフェロモントラップは他の種類のトラッピング機構と組み合わせてもよい。例えば、フェロモン組成物に加えて、罠は、蛾を引き付けるための1つもしくは複数の開花灯、1つもしくは複数の粘着基材および/または1つもしくは複数の着色表面を含んでもよい。他の実施形態では、組成物を含有するフェロモントラップは他の種類のトラッピング機構がなくてもよい。 [00469] In some embodiments, pheromone traps containing the composition may be combined with other types of trapping mechanisms. For example, in addition to the pheromone composition, the cocoon may include one or more flowering lamps for attracting cocoons, one or more adhesive substrates, and / or one or more colored surfaces. In other embodiments, the pheromone trap containing the composition may be free of other types of trapping mechanisms.

[00470] 罠は野に1年のいかなる時期に設置してもよい。当業者であれば特定の罠で使用する組成物の適量を容易に決定することが可能であり、保護するべき農地のエーカーあたりの罠の適切な密集度を決定することも可能である。 [00470] The fence may be placed in the field at any time of year. A person skilled in the art can easily determine the appropriate amount of composition to be used in a particular straw, and it is also possible to determine the appropriate density of straw per acre of farmland to be protected.

[00471] 罠は、昆虫がはびこる(または潜在的にはびこる)場所に配置することが可能である。一般に、罠は樹木または植物に接してまたはその近くに置かれる。フェロモンの匂いが昆虫を罠に引き付ける。次に、昆虫は捕捉され、罠内で動かなくされるおよび/または、例えば、罠に存在する殺滅剤により死滅される。 [00471] The chicks can be placed where insects infest (or potentially infested). Generally, moss is placed in contact with or near trees or plants. The smell of pheromone attracts insects to the cocoon. Next, the insects are captured, immobile in the cage and / or killed, for example, by the disinfectant present in the cage.

[00472] 罠は、雄が雌の位置をどうしても突き止めることができないように、雌が放つフェロモンを圧倒するよう果樹園の内部に設置してもよい。この点に関して、罠は、簡単な装置、例えば、フェロモンを分配する保護された芯にすぎないことが必要である。 [00472] Persimmons may be placed inside orchards to overwhelm the pheromone the female emits so that the male can not just locate the female. In this regard, it is only necessary that the weir be a simple device, for example, a protected core that delivers pheromone.

[00473] 本開示の罠は既成の形態で提供してもよく、その場合、本開示の化合物は既に適用されている。そのような例では、化合物の半減期に応じて、化合物は露出させてもよく、または、他の芳香ディスペンサーでは標準であるように、従来の様式で密封してもよく、シールは罠が所定の位置に置かれた後にはじめて外される。 [00473] The soot of the present disclosure may be provided in a ready-made form, in which case the compounds of the present disclosure have already been applied. In such instances, depending on the half life of the compound, the compound may be exposed or may be sealed in a conventional manner, as is standard with other fragrance dispensers, and the seal may Only after being placed in the position of.

[00474] 代わりに、罠は別々に販売されており、本開示の化合物は、罠が所定の位置に置かれた後にある量が罠に適用されるように、分配可能な方式で提供されてもよい。したがって、本開示は化合物を小袋または他のディスペンサーで提供してもよい。 [00474] Alternatively, the cocoons are sold separately, and the compounds of the present disclosure are provided in a dispensable manner such that a quantity is applied to the cocoon after the cocoon is in place. It is also good. Thus, the present disclosure may provide the compounds in a sachet or other dispenser.

ディスペンサー
[00475] フェロモン組成物は、特定の環境での組成物の放出用のディスペンサーと併せて使用することが可能である。当技術分野で公知のいかなる適切なディスペンサーでも使用可能である。そのようなディスペンサーの例は、エアゾールエミッター、手作業用ディスペンサー、それを通じてフェロモンがゆっくり放出される浸透性バリアー、フェロモン組成物を染み込ませているゴム、プラスチック、皮、綿、生綿、木材または木材製品で構成されているパッド、ビーズ、チューブロッド、らせん形または球状のもの付きの貯水槽を備えたバブルキャップを含むがこれらに限定されない。例えば、フェロモン組成物が蒸発していく塩化ポリビニル製積層板、ペレット、顆粒、ロープもしくはらせん状のものまたはゴム隔壁。当業者であれば、所望の適用、貯蔵、輸送または取扱い様式に適した担体および/またはディスペンサーを選択することができる。
dispenser
[00475] The pheromone composition can be used in conjunction with a dispenser for release of the composition in a specific environment. Any suitable dispenser known in the art can be used. Examples of such dispensers are aerosol emitters, manual dispensers, permeable barriers through which the pheromone is slowly released, rubber impregnated with the pheromone composition, plastic, leather, cotton, raw cotton, wood or wood Products include but are not limited to pads made of products, beads, tube rods, bubble caps with reservoirs with spirals or spherical ones. For example, polyvinyl chloride laminates, pellets, granules, ropes or spirals or rubber septa from which the pheromone composition evaporates. The person skilled in the art can select a suitable carrier and / or dispenser for the desired application, storage, transport or handling manner.

[00476] 別の実施形態では、雄昆虫をフェロモン物質そのものを含有する粉末で汚染する装置を使用してもよい。次に、汚染された雄は飛び去って、大気にフェロモン物質を広めることにより、または他の雄を本物の雌ではなく汚染された雄に引き付けることにより、交信攪乱の供給源を提供する。 [00476] In another embodiment, an apparatus may be used to contaminate a male insect with a powder containing the pheromone substance itself. The polluted males then fly away and provide a source of communication disturbance by spreading the pheromone substance into the atmosphere, or by attracting other males to the polluted male rather than the real female.

行動変容
[00477] 本明細書に開示される方法に従って調製されるフェロモン組成物を使用すれば、昆虫の行動を制御するまたは調節することが可能である。一部の実施形態では、なかんずく、昆虫が特定の場所に引き付けられるが前記場所には接触しないまたは昆虫が前記場所に実際に接触するように、組成物中のフェロモン対位置異性体の比を変化させることにより、標的昆虫の行動を、調整できる様式で調節することが可能である。したがって、一部の実施形態では、フェロモンを使用すれば、攻撃されやすい作物域から昆虫を引き離すことが可能である。したがって、本開示は昆虫を場所に引き付けるための方法も提供する。この方法は、フェロモン組成物の有効量を場所に与えることを含む。
Behavioral change
[00477] Using the pheromone compositions prepared according to the methods disclosed herein, it is possible to control or modulate insect behavior. In some embodiments, among other things, changing the ratio of pheromone to regioisomer in the composition such that the insects are attracted to a specific location but not in contact with the location or the insect is actually in contact with the location. By doing so, it is possible to modulate the behavior of the target insect in a modifiable manner. Thus, in some embodiments, pheromone can be used to pull insects away from the area of crops that are susceptible to attack. Thus, the present disclosure also provides a method for attracting insects to a place. The method includes providing the site with an effective amount of a pheromone composition.

[00478] 交信攪乱の方法は、補足された昆虫の総数または量を定期的に監視することを含んでもよい。監視は、例えば、毎日、毎週、2週間ごとに、毎月、3か月に1回、または監視者が選択する任意の他の期間などの所定の期間補足された昆虫の数を計測することにより実施してもよい。補足された昆虫のそのような監視は、その特定の期間中の昆虫の個体数を推定するのに役に立ち、それによって、統合された有害種管理システムでの防除の特定のタイプおよび/または用量を決定するのに役立つことができる。例えば、高い昆虫個体数が発見されれば、昆虫の除去のための方法の使用が必要になることがある。新しい生息場所での来襲の早期警戒により、個体数が手に負えなくなる前に措置を講じることが可能になる。反対に、発見される昆虫の個体数が少なければ、個体数を監視し続けるだけで十分であるという決定を下せる。昆虫の個体数は、それがある特定の閾値に到達したときだけ制御されるように定期的に監視することが可能である。これにより、昆虫の費用効果のある制御が提供され、殺虫剤の使用の環境への影響が低減される。 [00478] The method of communication disruption may include periodically monitoring the total number or amount of insects captured. Monitoring can be done, for example, by counting the number of insects that have been supplemented for a predetermined period, such as daily, weekly, biweekly, monthly, every three months, or any other period of time selected by the observer. You may implement. Such monitoring of the supplemented insects helps to estimate the insect population during that particular time period, whereby specific types and / or doses of control in the integrated harmful species management system It can help to make decisions. For example, high insect populations may be found that may require the use of methods for the removal of insects. The early warning of new habitat visits allows for action to be taken before the population becomes unmanageable. On the contrary, if the number of insects to be discovered is small, it can be decided that it is sufficient to keep monitoring the population. The population of insects can be regularly monitored to be controlled only when it reaches a certain threshold. This provides cost effective control of insects and reduces the environmental impact of pesticide use.

交信攪乱
[00479] 本開示の方法に従って調製されるフェロモンを使用すれば、交配を攪乱することも可能である。交信攪乱は、昆虫を混乱させ、交尾相手の所在/求愛行動を攪乱し、それによって交尾を妨げ生殖周期を遮断する人工刺激物(例えば、本明細書で開示されるフェロモン組成物)を導入することにより害虫を制御するように設計された害虫管理技法である。
Communication disturbance
[00479] It is also possible to disrupt mating using the pheromone prepared according to the methods of the present disclosure. Communication disruption disrupts the insect, disrupts the copulation's whereabouts / courtship behavior, thereby introducing an artificial stimulus (eg, the pheromone composition disclosed herein) that interferes with mating and blocks the reproductive cycle. Pest management techniques designed to control pests.

[00480] 鱗翅目の種などの農業にとり目的の多くの昆虫種では、雌は、その種の性フェロモンを構成する特定の化学ブレンドの空中臭跡を放つ。この空中臭跡はフェロモンプルームと呼ばれる。その種の雄はフェロモンプルームに含有される情報を使用して臭いを放つ雌(「呼出し(calling)」雌として知られる)の位置を突き止める。交信攪乱は、合成フェロモンを昆虫の生息地に導入することによりプルームを追いかける雄昆虫の自然な反応を利用し、この合成フェロモンは雌昆虫が生成する性フェロモンを模倣するように設計されている。したがって、一部の実施形態では、交信攪乱で利用される合成フェロモンは、標的昆虫により生成されない性フェロモンおよびその位置異性体の化学構造を有するフェロモンを含む合成的に誘導されるフェロモン組成物である。 [00480] In many insect species of interest for agriculture, such as lepidopteran species, females give off an aerial odor of a specific chemical blend that constitutes the sex pheromone of that species. This airborne odor is called a pheromone plume. Such males use the information contained in the pheromone plume to locate the smelling females (known as "calling" females). Communication disruption exploits the natural response of male insects to chase plumes by introducing synthetic pheromone into insect habitats, which are designed to mimic the sex pheromone produced by female insects. Thus, in some embodiments, the synthetic pheromone utilized in communication disruption is a synthetically derived pheromone composition comprising a sex pheromone not generated by the target insect and a pheromone having a chemical structure of its regioisomer. .

[00481] 交信攪乱の一般的効果は、天然のフェロモンプルームを遮蔽することにより雄の昆虫を混乱させ、雄に交配の相手を見つけることを犠牲にして「偽りのフェロモン臭跡」を追いかけさせ、「呼出し」雌に反応する雄の能力に影響を与えることである。その結果、雄の集団は、雌の位置を首尾よく突き止めて交配する確率の低下を経験し、そのために繁殖は最終的に停止し昆虫来襲は崩壊する。 [00481] The general effect of communication disruption is to disrupt male insects by shielding the natural pheromone plume and cause males to chase off "false pheromone odor marks" at the expense of finding mating partners. "Calling" is affecting the male's ability to respond to females. As a result, the male population experiences a reduced probability of successfully locating and mating females, so that breeding eventually ceases and insect attack collapses.

[00482] 交信攪乱の戦略は混乱、臭跡遮蔽および偽りの臭跡追跡を含む。昆虫を高濃度のフェロモンに絶えず曝露しておくと、雄の昆虫は雌の昆虫が放出する通常レベルのフェロモンに反応できなくなることがある。臭跡遮蔽はフェロモンを使用して雌が放出するフェロモンの臭跡を破壊する。偽りの臭跡追跡は、数多くのスポットのフェロモンを高濃度で置き雄に追跡するべき多くの偽りの臭跡を提示することにより実行される。十分多量に放出されると、雄の昆虫は性フェロモンの天然の源(雌の昆虫)を見つけることができず、交配は起こることができない。 [00482] Communication disruption strategies include confusion, odor masking and false odor tracking. When insects are constantly exposed to high concentrations of pheromone, male insects may become unresponsive to the normal levels of pheromone released by female insects. Odor masking uses pheromones to destroy the pheromonal odors released by females. False scent tracking is performed by placing a large number of spots of pheromone at high concentrations and presenting many false scents to be tracked to the male. When released in sufficient quantities, male insects can not find the natural source of sex pheromone (female insects) and mating can not occur.

[00483] 一部の実施形態では、芯または罠は、小昆虫の繁殖期(複数可)に少なくとも対応する期間フェロモンを放出して、交信攪乱を引き起こすように適合させてもよい。小昆虫が長い繁殖期、または繰り返される繁殖期を有する場合は、本開示は、ある期間、特に、約2週間、一般的には、約1〜4週間、最長6週間フェロモンを放出することができる芯または罠を提供し、この芯または罠はそれに続く類似の罠と交替させるまたは取り替えてもよい。フェロモン組成物を含有する複数の罠を、例えば、作物畑に隣接する場所に置いてもよい。罠の位置、および地面からの罠の高さは当業者に公知である方法に従って選択することができる。 [00483] In some embodiments, the wick or moth may be adapted to release pheromone for a period corresponding at least to the breeding season (s) of the small insect to cause communicative disturbance. If the small insects have a long breeding season, or repeated breeding seasons, the disclosure may release the pheromone for a period of time, in particular about 2 weeks, generally about 1 to 4 weeks, up to 6 weeks. A can or wick may be provided which may be alternated or replaced with a subsequent similar wick. Multiple pods containing the pheromone composition may be placed, for example, in a location adjacent to the crop field. The position of the weir and the height of the weir from the ground can be selected according to methods known to those skilled in the art.

[00484] 代わりに、フェロモン組成物は、害虫の交配を攪乱するために一般に使用されているように、マイクロカプセルまたはツィストタイ(twist-ties)などの製剤から分配してもよい。 [00484] Alternatively, the pheromone composition may be dispensed from formulations such as microcapsules or twist-ties, as commonly used to disrupt pest mating.

誘引殺虫
[00485] 誘引殺虫法は、大量殺滅および最終的な個体数抑制のために、標的種の昆虫を殺虫性化学物質、表面、装置等におびき寄せる性フェロモンなどの誘引剤を利用し、大量捕捉と同じ効果をもつことが可能である。例えば、誘引殺虫戦略において合成雌性フェロモンを使用して雄害虫、例えば、蛾をおびき寄せた場合、多数の雄蛾は長期間にわたって殺滅されて、交配および繁殖を低減し、最終的に害虫個体数を抑制するに違いない。誘引殺虫アプローチは大量捕捉の有益な代替案であり得る。なぜならば、罠の修理または他の頻繁な維持管理を必要としないからである。本明細書に記載される種々の実施形態では、組換え微生物は、(i)昆虫フェロモンの生産のための経路および(ii)昆虫にとって有害なタンパク質、ペプチド、オリゴヌクレオチドまたは小分子を同時発現することが可能である。このようにして、組換え微生物は誘引殺虫アプローチで使用するのに適した物質を同時生産することが可能である。
Attractive insecticidal
[00485] The induced insecticidal method uses attractants such as sex pheromone to attract target insects to insecticidal chemicals, surfaces, devices, etc. for mass killing and ultimate population control, and captures them in large quantities It is possible to have the same effect as For example, when using a synthetic female pheromone to attract male pests, such as chicks, in an attractive insecticidal strategy, large numbers of male chicks are killed for extended periods of time to reduce mating and reproduction, and ultimately to reduce pest populations It must be suppressed. An attractant approach may be a valuable alternative to mass capture. This is because there is no need for firewood repairs or other frequent maintenance. In various embodiments described herein, the recombinant microorganism co-expresses (i) a pathway for the production of an insect pheromone and (ii) an insect harmful protein, peptide, oligonucleotide or small molecule. It is possible. In this way, the recombinant microorganism is capable of co-producing substances suitable for use in the induced insecticidal approach.

[00486] 当業者には明らかになるように、特定の適用のために使用されるフェロモンまたはフェロモン組成物の量は、来襲のタイプおよびレベル;使用される組成物のタイプ;活性成分の濃度;組成物の提供の仕方、例えば、使用されるディスペンサーのタイプ;取り扱うことになる場所のタイプ;その方法が使用されることになる期間などのいくつかの要因;ならびに気温、風速および風向、降雨量および湿度などの環境要因に応じて変動することが可能である。当業者であれば、所与の適用において使用するためのフェロモンまたはフェロモン組成物の有効量を決定することができるであろう。 [00486] As will be apparent to those skilled in the art, the amount of pheromone or pheromone composition used for a particular application is the type and level of attack; type of composition used; concentration of active ingredient; The manner of delivery of the composition, eg, the type of dispenser used, the type of location to be handled; several factors such as the time period the method will be used; and temperature, wind speed and direction, rainfall And can vary depending on environmental factors such as humidity. One of ordinary skill in the art will be able to determine the effective amount of pheromone or pheromone composition for use in a given application.

[00487] 本明細書で使用されるように、「有効量」とは、所望の結果に影響を及ぼすのに十分である開示されたフェロモン組成物の量を意味する。有効量は、1つまたは複数の投与で与えることが可能である。例えば、組成物の有効量とは、所与の昆虫を所与の場所に引き付けるのに十分なフェロモン組成物の量のことでもよい。さらに、組成物の有効量は、所与の場所において目的の特定の昆虫集団の交配を攪乱するのに十分なフェロモン組成物の量のことでもよい。 [00487] As used herein, "effective amount" means an amount of the disclosed pheromone composition that is sufficient to affect the desired result. An effective amount can be given in one or more administrations. For example, an effective amount of composition may refer to an amount of pheromone composition sufficient to attract a given insect to a given location. Furthermore, the effective amount of the composition may refer to the amount of pheromone composition sufficient to disrupt the mating of the particular insect population of interest at a given location.

実施例1:天然源からの脂肪酸前駆体の調達
[00488] 脂肪アシルCoA還元酵素(FAR)を発現する細胞による脂肪酸の還元は、提案された昆虫フェロモンのバイオヒドロキシル化による合成に代わる合成ルートである。図3を参照されたい。脂肪酸のアルコールへの還元は末端ヒドロキシル化よりずっと容易であると予想される。それは、(i)ずっと多くのFAR配列が公知で、これはこれらの酵素の天然の反応であり、(ii)不均一触媒による酸のアルコールへの水素化はよく確立されているからである。適当な不飽和基を有する標的脂肪酸を調達する能力が、このアプローチへの主たる課題である。
Example 1 Sourcing of Fatty Acid Precursors from Natural Sources
[00488] Reduction of fatty acids by cells expressing fatty acyl CoA reductase (FAR) is a synthetic alternative to the biohydroxylated synthesis of the proposed insect pheromone. See FIG. The reduction of fatty acids to alcohols is expected to be much easier than terminal hydroxylation. That is because (i) much more FAR sequences are known, which is a natural reaction of these enzymes, and (ii) heterogeneously catalyzed hydrogenation of acids to alcohols is well established. The ability to source target fatty acids with appropriate unsaturated groups is a major challenge to this approach.

[00489] 天然源からの標的昆虫フェロモンの脂肪酸前駆体を調達する可能性を理解するため、種油脂肪酸データベース(sofa.mri.bund.de)、Gottingen Universityの培養コレクション(SAG)からの微細藻類株の報告された脂肪酸プロファイル(Lang IKら、(2011)Fatty acid profiles and their distribution patterns in microalgae: a comprehensive analysis of more than 2000 strains from the SAG culture collection. BMC Plant Biol. 11:124)および一般の文献を調査した。 [00489] Seed oil fatty acid database (sofa.mri.bund.de), microalgae from culture collection of Gottingen University (SAG), to understand the possibility of procuring fatty acid precursors of target insect pheromone from natural sources Reported fatty acid profiles of the strain (Lang IK et al. (2011) Fatty acid profiles and their distribution patterns in microalgae: a comprehensive analysis of more than 2000 strains from the SAG culture collection. BMC Plant Biol. 11: 124) and general We investigated the literature.

[00490] 昆虫フェロモンのための前駆体として使用可能な14種の脂肪酸を検討した(表4参照)。これら14種の脂肪酸のうち、Z−11−オクタデセン酸、Z−13−オクタデセン酸、およびZ−11−ヘキサデセン酸の3種のみが種油中に見られることが報告されていた。これらの脂肪酸のそれぞれについて最も純度が高いものを生産する植物は、Asclepias Syriaca:Z−11−オクタデセン酸(44.9%)(Kuemmel DF、Chapman LR (1968) 9-hexadecenoic and 11-octadecenoic acid content of natural fats and oils. Lipids 3:313-316);Cardwellia sublimis:Z−13−オクタデセン酸(22%)(Vickery JR (1971) The fatty acid composition of the seed oils of proteaceae: A chemotaxonomic study. Phytochemistry 10: 123-130)である。Z−11−ヘキサデセン酸を含む植物はKermadecia sinuata(40.3%)(Vickery 1971);Gevuina avellana(25.4%)(B. San, A. N. Yildirim, J Food Compos. Anal.2010, 23, 706-710);Ziziphus jujube var.inermis(33.3%)(B. San, A. N. Yildirim, J. Food Compos. Anal. 2010, 23, 706-710);Orites revoluta(35.6%)(G. Hill, RS、およびJordan、Pap. Proc. R. Soc. Tasmania 1996, 130, 9-15);Grevillea exul var.rubiginosa(45.6%)(I. Bombarda、C. Zongo、C. R. McGill、P. Doumenq、B. Fogliani、J. Am. Oil Chem. Soc. 2010, 87, 981-986、およびM. Kato, A. Kawakita, Am J. Bot. 2004, 91, 1814-1827)である。同様に微細藻類については14種の脂肪酸のうちPediastrum simplexによって作られるZ−11−オクタデセン酸(68%)およびSynechococcus elongatusによって作られるZ−11−ヘキサデセン酸(35%)の2種のみがデータベース中で同定されている。一般の文献の検索においては、ノニ果実の果汁から2E,4Z,7Z−デカトリエン酸が同定され(Basar S,およびWestendor J (2011) Identification of (2E,4Z,7Z-decatrienoic acid in Noni fruit and its use in quality screening of commercial Noni products. Food Anal. Meth. 4:57-65)、Streptomyces viridochromogenes Tu6105から単離されている(7.7mg/L)(Maier Aら、(1999) (2E,4Z)-decadienoic acid and (2E,4Z,7Z)-decatrienoic acid, two herbicidal metabolites from Streptomyces viridochromogenes Tu 6105. Pestic. Sci. 55:733-739)。 [00490] Fourteen fatty acids that could be used as precursors for insect pheromone were investigated (see Table 4). Of these fourteen fatty acids, it has been reported that only three of Z-11-octadecenoic acid, Z-13-octadecenoic acid, and Z-11-hexadecenoic acid are found in seed oil. The plant producing the highest purity of each of these fatty acids is Asclepias Syriaca: Z-11-octadecenoic acid (44.9%) (Kuemmel DF, Chapman LR (1968) 9-hexadecenoic and 11-octadecenoic acid content of natural Lipids 3: 313-316); Cardwellia sublimis: Z-13-octadecenoic acid (22%) (Vickery JR (1971) The fatty acid composition of the seed oils of proteaceae: A chemotanomic study. Phytochemistry 10: 123 -130). Plants comprising Z-11-hexadecenoic acid are Kermadecia sinuata (40.3%) (Vickery 1971); Gevuina avellana (25.4%) (B. San, AN Yildirim, J Food Compos. Anal. 2010, 23, 706-710); Ziziphus jujube var. (B. San, AN Yildirim, J. Food Compos. Anal. 2010, 23, 706-710); Orites revoluta (35.6%) (G. Hill, RS, and Jordan, Pap. Proc. R. Soc. Tasmania 1996, 130, 9-15); Grevillea exul var. rubiginosa (45.6%) (I. Bombarda, C. Zongo, CR McGill, P. Doumenq, B. Fogliani, J. Am. Oil Chem. Soc. 2010, 87, 981-986, and M. Kato, A. Kawakita , Am J. Bot. 2004, 91, 1814-1827). Similarly for microalgae, only two of the 14 fatty acids are Z-11-octadecenoic acid (68%) produced by Pediastrum simplex and Z-11-hexadecenoic acid (35%) produced by Synechococcus elongatus in the database It is identified by. In general literature searches, 2E, 4Z, 7Z-decatrienoic acid was identified from the juice of Noni fruits (Basar S, and Westendor J (2011) Identification of (2E, 4Z, 7Z, 7Z-decatrienoic acid in Noni fruit and its Food Anal. Meth. 4: 57-65), isolated from Streptomyces viridochromogenes Tu 6 105 (7.7 mg / L) (Maier A et al., (1999) (2E, 4Z)- decadienoic acid and (2E, 4Z, 7Z) -decatrienoic acid, two herbicidal metabolites from Streptomyces viridochromogenes Tu 6105. Pestic. Sci. 55: 733-739).

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[00492] 一般商品として生産されている種油から調達できる脂肪酸を決定するため、文献を検索して一般商品の種油およびその組成を同定した。1976年〜2000年に生産された、および2006年〜2020年に予想される主な種油を図4にまとめる。主な種油はダイズ、綿実、落花生(ピーナツ)、ヒマワリ、キャノーラ、ゴマ、トウモロコシ、オリーブ、ヤシ、ヤシ核、ココナツ、亜麻仁、ヒマシ、および獣脂である。これらの油の脂肪酸組成を表5にまとめる。一般商品の種油の主な成分は、ラウリン酸(12:0):ココナツ(47.8%)およびヤシ核(48.4%)、パルミチン酸(16:0):ヤシ(44%)および綿(24.7%)、オレイン酸(18:1Δ9c):キャノーラ(64.1%)、ピーナツ(46.5%)、ヤシ(39.2%)、オリーブ(76.9%)およびゴマ(40.6%)、リノール酸(18:2Δ9c,Δ12c):ダイズ(53.2%)、綿(53.3%)、ヒマワリ(68.2%)、ピーナツ(31.4%)、およびゴマ(42.6%)、ならびにリノレン酸(18:3Δ9c,Δ12c,Δ15c):亜麻仁(47.4%)である。基礎的作物に加えて、特定の脂肪酸の含量を増加させるために改変作物が工学的に操作されている。改変ダイズおよびキャノーラ作物の例を表6にまとめる。これらの作物の中で、オレイン酸からのフェロモンが同定できれば、75%を超える高純度のオレイン酸の生産が最も期待できる供給原料であろう。 [00492] In order to determine the fatty acids that can be procured from the seed oil produced as a commodity, the literature was searched to identify the seed oil of the commodity and its composition. The main seed oils produced between 1976 and 2000 and expected for 2006 and 2020 are summarized in FIG. The main seed oils are soybeans, cottonseed, peanuts, sunflowers, canola, sesame seeds, corn, olives, palms, coconut kernels, coconuts, linseed, castor and tallow. The fatty acid composition of these oils is summarized in Table 5. The main components of general commodity seed oil are lauric acid (12: 0): coconut (47.8%) and coconut kernel (48.4%), palmitic acid (16: 0): coconut (44%) and cotton (24.7%) ), Oleic acid (18: 1Δ9c): canola (64.1%), peanuts (46.5%), coconut (39.2%), olives (76.9%) and sesame seeds (40.6%), linoleic acid (18: 2Δ9c, Δ12c): Soybean (53.2%), cotton (53.3%), sunflower (68.2%), peanuts (31.4%), and sesame (42.6%), and linolenic acid (18: 3Δ9c, Δ12c, Δ15c): flaxseed (47.4%) is there. In addition to the basic crop, modified crops are engineered to increase the content of certain fatty acids. Examples of modified soybean and canola crops are summarized in Table 6. Among these crops, if a pheromone from oleic acid can be identified, production of oleic acid with high purity over 75% would be the most promising feedstock.

[00493] 主な一般商品の種油に見られる脂肪酸に加えて、興味ある脂肪酸組成を有する副作物を表7にまとめる。これらの副作物は独特のモノエン、20:Δ5c、22:Δ9c、18:1Δ6c、16:1Δ9c;トリエン、18:3Δ8t,Δ10t,Δ12c、18:3Δ9c,Δ11t,Δ13t;および酸化トリエン、18:3Δ9,Δ11,Δ13,4−オキソ、18:1Δ9c,Δ12−ヒドロキシを生産する。 [00493] In addition to the fatty acids found in the main commodity commodity seed oils, by-products with fatty acid compositions of interest are summarized in Table 7. These by-products are unique monoenes, 20: Δ5 c, 22: Δ 9 c, 18: 1 Δ 6 c, 16: 1 Δ 9 c; trienes, 18: 3 Δ 8 t, Δ 10 t, Δ 12 c, 18: 3 Δ 9 c, Δ 11 t, Δ 13 t; and trienes, 18: 3 Δ 9 , Δ11, Δ13, 4-oxo, 18: 1 Δ9 c, Δ12-hydroxy.

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[00497] 以下の脂肪酸は植物および微細藻類によって生産される。Z−11−オクタデセン酸:Asclepias Syriaca(44.9%)、Pediastrum simplex(68%);Z−13オクタデセン酸:Cardwellia sublimis(22%);およびZ−11−ヘキサデセン酸:Kermadecia sinuata(40.3%)、Synechococcus elongatus(35%)。一般商品の種油の主な成分は、ラウリン酸(12:0):ココナツ(47.8%)およびヤシ核(48.4%);パルミチン酸(16:0):ヤシ(44%)および綿(24.7%);オレイン酸(18:1Δ9c):キャノーラ(64.1%)、ピーナツ(46.5%)、ヤシ(39.2%)、オリーブ(76.9%)およびゴマ(40.6%);リノール酸(18:2Δ9c,Δ12c):ダイズ(53.2%)、綿(53.3%)、ヒマワリ(68.2%)、ピーナツ(31.4%)およびゴマ(42.6%);ならびにリノレン酸(18:3Δ9c,Δ12c,Δ15c):亜麻仁(47.4%)である。一般商品の種油は大部分、飽和脂肪酸とモノエンからなっている。 [00497] The following fatty acids are produced by plants and microalgae. Z-11-octadecenoic acid: Asclepias Syriaca (44.9%), Pediastrum simplex (68%); Z-13 octadecenoic acid: Cardwellia sublimis (22%); and Z-11-hexadecenoic acid: Kermadecia sinuata (40.3%), Synechococcus sp. elongatus (35%). The main ingredients of general commodity seed oil are lauric acid (12: 0): coconut (47.8%) and coconut kernel (48.4%); palmitic acid (16: 0): coconut (44%) and cotton (24.7%) Oleic acid (18: 1Δ9c): canola (64.1%), peanuts (46.5%), coconut (39.2%), olives (76.9%) and sesame seeds (40.6%); linoleic acid (18: 2Δ9c, Δ12c): Soybean (53.2%), cotton (53.3%), sunflower (68.2%), peanuts (31.4%) and sesame seeds (42.6%); and linolenic acid (18: 3Δ9c, Δ12c, Δ15c): flaxseed (47.4%) . Seed oils for general products are mostly composed of saturated fatty acids and monoenes.

[00498] 副作物(キンセンカ、メドウフォーム、ギンセンソウ、キャラウェイ、ニンジン、コリアンダー、マカダミア、ナツメグ、オイティシカ、バターノキ、およびカスター)は、独特のモノエン20:Δ5c、22:Δ9c、18:1Δ6c、16:1Δ9c、トリエン18:3Δ8t,Δ10t,Δ12c、18:3Δ9c,Δ11t,Δ13tおよび酸化トリエン18:3Δ9,Δ11,Δ13,4−オキソ、18:1Δ9c,Δ12−ヒドロキシを生産する。 [00498] By-products (calendula, meadowfoam, ginseng, caraway, carrots, coriander, macadamia, nutmeg, oiti sica, butternut, and castor) have unique monoenes 20: Δ5 c, 22: Δ9 c, 18: 1 Δ6 c, 16: 1Δ9c, triene 18: 3Δ8t, Δ10t, Δ12c, 18: 3Δ9c, Δ11t, Δ13t and triene oxide 18: 3Δ9, Δ11, Δ13, 4-oxo, 18: 1 Δ9c, Δ12-hydroxy.

実施例2:天然生産油の半還元による(Z)−ヘキサデカ−11−エナールの生産
背景および論拠
[00499] 標的フェロモンは天然に存在する脂肪酸と極めて類似しているが、標的フェロモンの生産のための基質としての天然に存在する脂肪酸の使用は明確にされていなかった。十分な量の(Z)−ヘキサデカ−11−エン酸を含む植物油がこの目的に使用可能かを決定するため、基質側における特定の植物についてのより多い情報が必要であった。
Example 2: Background and rationale for the production of (Z) -hexadeca-11-enal by semireduction of a naturally occurring oil
[00499] Although the target pheromone is very similar to the naturally occurring fatty acids, the use of naturally occurring fatty acids as a substrate for the production of target pheromone has not been defined. In order to determine whether a vegetable oil containing a sufficient amount of (Z) -hexadeca-11-enoic acid can be used for this purpose, more information about the particular plant on the substrate side was needed.

[00500] かなりの量の(Z)−ヘキサデカ−11−エン酸を含む市販の唯一の植物油であるチリヘーゼルナッツ油を、(Z)−ヘキサデカ−11−エナールの生産のための供給原料として用いた。 [00500] Chilli hazelnut oil, which is the only commercial vegetable oil containing significant amounts of (Z) -hexadeca-11-enoic acid, was used as a feedstock for the production of (Z) -hexadeca-11-enal .

[00501] 全体の反応スキームを説明する概略を図1に示す。天然源から脂質を単離した後、これらをエステル交換反応に供する。バイオディーゼルの生産のためにはメチルエステルの調製が標準的手順である。反応は酸触媒反応または塩基触媒反応であってよい。酸性条件下では二重結合が異性化しやすいので、このアプローチにはアルカリ条件が好ましかった(Li H-Yら、(2005) Chem. Phys. Lett. 404:384-388)。 [00501] A schematic illustrating the overall reaction scheme is shown in FIG. After isolating the lipids from natural sources, they are subjected to transesterification. Preparation of methyl esters is a standard procedure for the production of biodiesel. The reaction may be acid catalyzed or base catalyzed. Alkaline conditions were preferred for this approach as the double bond is prone to isomerization under acidic conditions (Li H-Y et al. (2005) Chem. Phys. Lett. 404: 384-388).

[00502] 原料によっては、得られる混合物は標的物質の一分画のみを含む。引き続く還元反応に必要な還元当量を最小化するため、前駆体の酸の精製または少なくとも富化が好ましいと思われる。実行可能な選択肢の中には、たとえば蒸留および擬似移動床(SMB)クロマトグラフィーがある。予備的精製の課題は別の課題であるので、目的の化合物の高温での安定性を調べるために小スケールの蒸留を行なった。次のステップで、精製したメチル(Z)−ヘキサデカ−11−エノエートを対応するアルデヒドへの還元に供する。この目的のための可能性のある試薬はVitride水素化(ビス(2-メトキシエトキシ)アルミニウムナトリウム)(Abe, Tら、(2001) Tetrahedron 57: 2701-2710)であろう。VitrideはDIBAL(水素化ジイソブチルアルミニウム)と同様の反応プロファイルを有する水素化アルミニウム系還元剤である。DIBALと異なり、Vitrideは空気に触れても自然発火性がなく、水との反応もより穏やかであるので、取扱いがより安全かつ容易である。文献における既知の他の部分還元剤とVitrideを比較すると、他の還元剤が−78℃を必要とするのに対してこの還元剤は0℃で用いることができ、同様の基質に対して高い選択性を示し、過還元副産物がごく僅かである(Shin WKら、 (2014) Bull. Korean Chem. Soc. 35:2169-2171)。 [00502] Depending on the source, the resulting mixture contains only a fraction of the target material. Purification or at least enrichment of the precursor acid may be preferred to minimize the reduction equivalents required for the subsequent reduction reaction. Among the viable options are, for example, distillation and simulated moving bed (SMB) chromatography. Since the task of preliminary purification is another task, small-scale distillation was performed to determine the high temperature stability of the target compound. In the next step, purified methyl (Z) -hexadeca-11-enoate is subjected to reduction to the corresponding aldehyde. A possible reagent for this purpose would be Vitride hydrogenated (sodium bis (2-methoxyethoxy) aluminum) (Abe, T et al. (2001) Tetrahedron 57: 2701-2710). Vitride is an aluminum hydride reducing agent having the same reaction profile as DIBAL (diisobutylaluminum hydride). Unlike DIBAL, Vitride is not pyrophoric when it is exposed to air, and it reacts more gently with water, so it is safer and easier to handle. Comparing Vitride with other partial reductants known in the literature, this reductant can be used at 0 ° C while it requires -78 ° C, which is higher for similar substrates It shows selectivity and very few superreduction byproducts (Shin WK et al., (2014) Bull. Korean Chem. Soc. 35: 2169-2171).

アプローチの概要
[00503] 高含量(>20%)の(Z)−ヘキサデカ−11−エン酸を含む報告された種々の植物を比較した。関連するパラメーターは含油量、栽培条件、全収率および市場入手性であった。
Outline of approach
[00503] Various reported plants containing high content (> 20%) of (Z) -hexadeca-11-enoic acid were compared. Relevant parameters were oil content, cultivation conditions, overall yield and market availability.

[00504] 代表的な植物油試料(Gevuina avellana-チリヘーゼル)を購入して分析した。 [00504] A representative vegetable oil sample (Gevuina avellana-chili hazel) was purchased and analyzed.

[00505] 塩基触媒エステル交換反応を行ない、植物油脂肪酸のメチルエステルを生産した(バイオディーゼルの生産)。 [00505] A base catalyzed transesterification reaction was performed to produce methyl esters of vegetable oil fatty acids (biodiesel production).

[00506] メチル(Z)−ヘキサデカ−11−エノエートの小スケール精製/基質の富化を蒸留によって達成した。 [00506] Small scale purification / enrichment of methyl (Z) -hexadeca-11-enoate was achieved by distillation.

[00507] Vitrideの改変バリアント(2,6-ジメチルモルホリン改変水素化ビス[2-メトキシエトキシ]アルミニウムナトリウム)を用いてメチルエステルの半還元を行ない、(Z)−ヘキサデカ−11−エナールを生産した。 [00507] The semireduction of methyl ester was carried out using a modified variant of Vitride (2,6-dimethylmorpholine modified sodium bis [2-methoxyethoxy] aluminum hydride) to produce (Z) -hexadeca-11-enal .

結果
[00508] 研究は天然油の調達の一般的な実施可能性およびこれを還元してフェロモンにすることに集中した。主な標的は(Z)−ヘキサデカ−11−エナールであるので、この化合物を検討の中心とした。SOFA(Seed Oil Fatty Acids)およびSAG(Culture Collection of Algae at Goettingen University)データベースを再調査した(実施例1参照)。
result
[00508] The research focused on the general feasibility of sourcing natural oil and its reduction to pheromone. As the main target is (Z) -hexadeca-11-enal, this compound was the focus of investigation. The databases of SOFA (Seed Oil Fatty Acids) and SAG (Culture Collection of Algae at Goettingen University) were re-examined (see Example 1).

[00509] レポートのパートIは、フェロモンの生産のための前駆体として好適な普通でない脂肪酸の高い含量を有する植物の同定に集中した。パートIIはフェロモンを生産するための油の利用のための原理の裏付けを示した。パートIによって候補植物の以前の探索が確認された。微生物脂質等の他の脂質源が全く同様の手順によって処理されるので、全体の技術の検討は意味があると思われた。中間体生産プラットフォームの開発のルートを図1に示す。 [00509] Part I of the report focused on the identification of plants with high content of unusual fatty acids suitable as precursors for the production of pheromone. Part II shows the proof of principle for the use of oil to produce pheromone. Part I confirms the previous search for candidate plants. A review of the whole technology seemed to be relevant, as other lipid sources such as microbial lipids are processed by exactly the same procedure. The development route of the intermediate production platform is shown in FIG.

1.1 植物油調達の詳細
[00510] 高含量の(Z)−ヘキサデカ−11−エン酸を含む植物は、植物油の普通でない脂肪酸プロファイルを検討した多くの研究に引用されている(Aitzetmuller K、J. Am. Oil Chem. Soc. 81:721-723)。興味深いことに、Rhamnaceae科に属するZiziphus jujubeを除いて、20%を超える(Z)−ヘキサデカ−11−エン酸分画を含む他の全ての植物はProteaceae科に属している。
1.1 Details of Vegetable Oil Procurement
[00510] Plants containing high content of (Z) -hexadeca-11-enoic acid have been cited in many studies examining unusual fatty acid profiles of vegetable oils (Aitzetmuller K, J. Am. Oil Chem. Soc. 81: 721-723). Interestingly, with the exception of Ziziphus jujube belonging to the Rhamnaceae family, all other plants which contain more than 20% of the (Z) -hexadeca-11-enoic acid fraction belong to the Proteaceae family.

[00511] 油の収率および栽培条件に関する情報は極めて少ない。しかし、植物の可能性を評価するために他のパラメーターを用いることができる。研究は2つの植物に集中した。第1に、Grevillea exul var.rubiginosaは種油中に45.6%と、これまで報告された全ての植物の中で最大量の(Z)−ヘキサデカ−11−エン酸を有している。報告によっては、G.exulは灌木または高さ30フィートまでの低木で、ニューカレドニアのみに固有である。G.robustaおよび一般にGrevillea属等の密接に関連した他の種についてのみ、さらなる情報が得られている。一般的な耐寒ゾーンは9〜12で、たとえば南カルフォルニアに適している。これは干ばつや鹿の害に抵抗性があり、成長が速いが、肥料に影響されやすい。生産性または油の収率に関する情報は得られなかった。多くのGrevillea種は、ドリアンドラ蛾等のLepidoptera種によって食用植物として用いられている。 [00511] There is very little information on oil yield and cultivation conditions. However, other parameters can be used to assess plant potential. The study concentrated on two plants. First, Grevillea exul var. Rubiginosa has 45.6% in seed oil, the largest amount of (Z) -hexadeca-11-enoic acid among all plants ever reported. Depending on the report, G. exul is a shrub or shrub up to 30 feet high and is unique to New Caledonia only. G. Further information is obtained only for other closely related species, such as robusta and generally Grevillea. Common cold resistant zones are 9 to 12, suitable for example for South California. It resists drought and deer damage, is fast growing, but is susceptible to fertilizers. No information was obtained on productivity or oil yield. Many Grevillea species are used as food plants by Lepidoptera species, such as Doli Andorra.

[00512] 目的の第2の植物はチリヘーゼルである。それは、この植物油が天然に約25%の(Z)−ヘキサデカ−11−エン酸を含み、市販されているからである。この植物は広く栽培されてはいない。 [00512] The second plant of interest is chili hazel. It is because this vegetable oil naturally contains about 25% (Z) -hexadeca-11-enoic acid and is commercially available. This plant is not widely grown.

1.2 いくつかの植物油のGC−FIDによる比較
[00513] チリヘーゼルナッツ油はその日光保護特性により、多くのローションに用いられている。多くの場合に脂肪酸の異なった位置異性体は小売商によって区別されていない。チリヘーゼルナッツ油とヨーロッパヘーゼルナッツ油を比較した。結果を表8にまとめ、異なったGC−FIDのオーバーレイを図5に示す。(Z)−ヘキサデカ−11−エン酸を含む唯一の油はチリヘーゼルナッツ油である。22.5%の分画は、文献に報告された約22.7%および約23.83%の値に近い(Bertoli Cら、J. Am. Oil Chem. Soc. 75: 1037-1040; Medel F、Carillo T in Acta Hortic., International Society for Horticultural Science (ISHS), Leuven, Belgium, 2005, pp.631-638)。他の源について完全には研究していないが、他の市販の油が同様に高い(Z)−ヘキサデカ−11−エン酸を含んでいる可能性は低い。ヨーロッパヘーゼル(Corylus avellana)が全く異なるという事実は驚くことではない。それは、これがチリヘーゼル(Gevuina avellana)と関連していないからである。驚くべきことに、マカダミアナッツ油は僅か0.59%のパルミトレイン酸しか示さなかった。通常はより高い16〜34%の含量が観察される。一方、オレイン酸の含量はやや高かった。これは通常、41〜59%が見出される。約3%のZ11−C18:1も通常存在する(Kaijser Aら、(2000) Food Chem. 71: 67-70)。これらのパラメーターのいずれも報告されたデータと一致せず、この油が純粋なマカダミアナッツ油でないという結論に至る。
1.2 Comparison of some vegetable oils by GC-FID
[00513] Chilli hazelnut oil is used in many lotions because of its sun protection properties. In many cases, different positional isomers of fatty acids are not distinguished by retailers. Chile hazelnut oil and European hazelnut oil were compared. The results are summarized in Table 8 and overlays of different GC-FIDs are shown in FIG. The only oil comprising (Z) -hexadeca-11-enoic acid is chili hazelnut oil. The 22.5% fraction is close to the values of about 22.7% and about 23.83% reported in the literature (Bertoli C et al., J. Am. Oil Chem. Soc. 75: 1037-1040; Medel F, Carillo T in Acta Hortic., International Society for Horticultural Science (ISHS), Leuven, Belgium, 2005, pp. 631-638). Although not fully studied for other sources, it is unlikely that other commercial oils contain high (Z) -hexadeca-11-enoic acid as well. It is not surprising that the European hazel (Corylus avellana) is completely different. This is because it is not associated with Chile hazel (Gevuina avellana). Surprisingly, macadamia nut oil showed only 0.59% palmitoleic acid. Usually higher contents of 16 to 34% are observed. On the other hand, the content of oleic acid was somewhat high. This is usually found to be 41-59%. There is also usually about 3% Z11-C18: 1 (Kaijser A et al. (2000) Food Chem. 71: 67-70). None of these parameters are in agreement with the reported data, leading to the conclusion that this oil is not pure macadamia nut oil.

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2.(Z)−ヘキサデカ−11−エン酸のエステル交換反応および精製
[00515] 本研究において検討した生産ルートは、対応する脂肪酸誘導体の半還元によるアルデヒドの直接生産である。同じく遊離脂肪酸から出発できる全還元と対照的に、半還元にはメチルエステルが必要である。メチルエステルは一般に沸点が約20K低く、そのため蒸留による精製が容易である。したがって、このアプローチで達成しようとしたルートでは、鹸化の代わりにエステル交換反応を、クロマトグラフィーの代わりに蒸留を利用した。
2. Transesterification and purification of (Z) -hexadeca-11-enoic acid
[00515] The production route considered in this study is the direct production of aldehydes by half reduction of the corresponding fatty acid derivative. In contrast to total reduction, which can also start from free fatty acids, the semireduction requires the methyl ester. Methyl esters generally have a low boiling point of about 20 K, which facilitates purification by distillation. Thus, the route that was attempted to be achieved with this approach utilized transesterification instead of saponification and distillation instead of chromatography.

2.1 メチル(Z)−ヘキサデカ−11−エノエート/チリヘーゼルナッツバイオディーゼルの調製
[00516] 亜麻仁油からのバイオディーゼルの生産のためのUllahら(2013)の最適化プロトコル(Ullah Fら、(2013) Polish J. Chem. Technol. 15: 74)を用いて、チリヘーゼルナッツ油をエステル交換した。用いた試薬の実際の組成を表9および図6にまとめる。詳細なプロトコルは材料および方法の部に記載する。
2.1 Preparation of methyl (Z) -hexadeca-11-enoate / chili hazelnut biodiesel
[00516] Using the optimization protocol of Ullah et al. (2013) for the production of biodiesel from linseed oil (Ullah F et al. (2013) Polish J. Chem. Technol. 15: 74), chilli hazelnut oil Transesterified. The actual compositions of the reagents used are summarized in Table 9 and FIG. Detailed protocols are described in the Materials and Methods section.

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[00518] 反応物を65℃で180分撹拌し、収率88%で明黄色の液体8.97gを得た。バイオディーゼルの組成を表10に示し、TMSHを元のチリヘーゼルナッツ油とともに用いる直接メチル化と比較する。 The reaction was stirred at 65 ° C. for 180 minutes to give 8.97 g of a light yellow liquid in 88% yield. The composition of the biodiesel is shown in Table 10, comparing TMSH with direct methylation using with original chili hazelnut oil.

[00519] 直接メチル化したヘーゼルナッツ油と比較したバイオディーゼルの組成はやや変化していた(表10)。メチルZ11−ヘキサデセノエートについては、2.85%の明らかな減少があった。他の化合物、特に長鎖化合物の相対量は10.63%増加した。全体として本方法はトリアシルグリセリドに結合したZ11−C16:1酸をメチル誘導体に転化するために好適であることが証明された。 [00519] The composition of biodiesel compared to directly methylated hazelnut oil was somewhat altered (Table 10). For methyl Z11-hexadecenoate, there was a clear reduction of 2.85%. The relative amount of other compounds, particularly long chain compounds, increased 10.63%. Overall, the process proved to be suitable for converting Z11-C16: 1 acid linked to triacylglycerides to methyl derivatives.

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2.2 メチル(Z)−ヘキサデカ−11−エノエートの蒸留
[00521] メチル(Z)−ヘキサデカ−11−エノエートの量を富化し、これらの必要な条件下における化合物の安定性を評価するためにも、混合物を蒸留に供した。蒸留は5インチのVigreuxカラムを用いて分画法で行なった。油を210℃に加熱した。圧は0.95〜1.22mbarで一定に保った。2時間の経過にわたって、カットI(2.21g、ヘッド温度55〜82℃)とカットII(2.25g、ヘッド温度120〜146℃)の2つの分画を収集した。粗混合物とも比較した異なった分画の組成を表11に示す。
2.2 Distillation of methyl (Z) -hexadeca-11-enoate
[00521] The mixture was also subjected to distillation in order to enrich the amount of methyl (Z) -hexadeca-11-enoate and to evaluate the stability of the compound under these necessary conditions. The distillation was carried out by fractionation using a 5 inch Vigreux column. The oil was heated to 210 ° C. The pressure was kept constant at 0.95 to 1.22 mbar. Over the course of 2 hours, two fractions were collected, cut I (2.21 g, head temperature 55-82 ° C.) and cut II (2.25 g, head temperature 120-146 ° C.). The composition of the different fractions, also compared to the crude mixture, is shown in Table 11.

[00522] 最初に用いた装置では必要な高いヘッド温度に達しないので、第2の分画を収集する前にVigreuxカラムを除いた。 [00522] The Vigreux column was removed prior to collecting the second fraction, as the first used device did not reach the required high head temperature.

[00523] メチル(Z)−ヘキサデカ−11−エノエートの最初の含量23.4%から出発して、比較的単純な蒸留によって濃度を60%まで富化することができた。55〜82℃の温度枠は5つの異なったヘッド温度(55〜60℃、63℃、68℃、79℃および82℃)からなっていたので、より小さな分画を収集することも可能であったと思われる。分画にわたる詳細な概観を表11および図7に示す。 [00523] Starting from a 23.4% initial content of methyl (Z) -hexadeca-11-enoate, it was possible to enrich the concentration to 60% by relatively simple distillation. As the 55-82 ° C temperature frame consisted of 5 different head temperatures (55-60 ° C, 63 ° C, 68 ° C, 79 ° C and 82 ° C), it is also possible to collect smaller fractions It seems that A detailed overview over the fractions is given in Table 11 and FIG.

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3.メチル(Z)−ヘキサデカ−11−エノエートのVitride還元
[00525] 次いで最大量のメチル(Z)−ヘキサデカ−11−エノエートを含む分画を用い、Vitrideの改変バージョンを用いる部分還元を行なった。この目的のため、試薬の改変バリアントを用いた。図8に示すように、反応は2つのステップを含む。第1のステップでは窒素塩基、この場合には2,6−ジメチルモルホリンを用いて改変還元剤を調製しなければならない。第2のステップでは実際の基質を還元するためにこの試薬を用いる。
3. Vitride reduction of methyl (Z) -hexadeca-11-enoate
[00525] Partial reduction was then performed using a modified version of Vitride, using the fraction containing the largest amount of methyl (Z) -hexadeca-11-enoate. For this purpose, modified variants of the reagent were used. As shown in FIG. 8, the reaction comprises two steps. In the first step, the modified reducing agent has to be prepared using a nitrogen base, in this case 2,6-dimethylmorpholine. The second step uses this reagent to reduce the actual substrate.

[00526] 水素化ジイソブチルアルミニウムほど敏感ではないものの、試薬は湿気に弱く、不活性ガスならびに乾燥した溶媒の使用が重要である。したがって、不活性雰囲気としてアルゴンを用い、乾燥した溶媒のみを用いた。反応は材料および方法の部に記載したように行なった。粗混合物を用いたので、第1の反応について収率を計算することはできない。基質と生成物の混合物のオーバーレイの一部を図9に示す。基質は定量的に転換された。メチル(Z)−ヘキサデカ−11−エノエートに関連する唯一の生成物は、88%の(Z)−ヘキサデカ−11−エナールと12%の(Z)−ヘキサデカ−11−エノールである。 [00526] Although not as sensitive as hydrogenated diisobutylaluminum, the reagents are sensitive to moisture, and the use of inert gases as well as dried solvents is important. Therefore, argon was used as the inert atmosphere, and only the dried solvent was used. The reaction was performed as described in the Materials and Methods section. As a crude mixture was used, the yield can not be calculated for the first reaction. A portion of the overlay of the substrate and product mixture is shown in FIG. The substrate was converted quantitatively. The only products related to methyl (Z) -hexadeca-11-enoate are 88% (Z) -hexadeca-11-enal and 12% (Z) -hexadeca-11-enol.

[00527] 生成物は保持時間と断片パターンに関する真正標準との比較によって同定した(図10A〜図10F)。 [00527] Products were identified by comparison of retention time with authentic standards for fragment patterns (Figures 10A-F).

[00528] さらに、11Z−C16:1アルデヒドは、極めて遅い速度ではあるが、40℃、完全真空下で蒸発するために十分な揮発性を有することが観察された。ロータリーエバポレーターを用いた溶媒除去の間の種々の時点における比較を図11に示す。同じ量の基質を用いたが、真空下における追加の2時間の後、生成物の約24%のみが残った。反応を行なう際には完全な除去は避けるべきである。5.4分のピークはヘキサデカナールに相当する。この観察は、比較的容易で穏和な精製法の開発に利用することができる。 [00528] Furthermore, it was observed that the 11Z-C16: 1 aldehyde, although at a very slow rate, has sufficient volatility to evaporate under full vacuum at 40 ° C. A comparison at various times during solvent removal using a rotary evaporator is shown in FIG. The same amount of substrate was used, but after an additional 2 hours under vacuum, only about 24% of the product remained. Complete removal should be avoided when carrying out the reaction. The 5.4 minute peak corresponds to hexadecanal. This observation can be used to develop relatively easy and mild purification methods.

[00529] 結果として、Z11−ヘキサデセナールはこのルートにより良好な選択性で生産できることが主張できる。 [00529] As a result, it can be argued that Z11-hexadecenal can be produced with good selectivity by this route.

4.高含量の「パルミトバクセン酸」を含む植物
[00530] 既に行なったSOFAおよびSAGデータベースの検索にも拘わらず、時とともに現われた種々の些細な名称を用いて検索をSciFinderおよびGoogle Scholarに拡張した。系統的名称の11Z−ヘキサデセン酸の他に、以下の些細な名称も用いた。リコポディウムオレイン酸(Arch. Pharm. 227, 241, 289, 625 (1889)、これは混合物であると反証されたが、後にRiebsomerおよびJohnsonによって再度導入された(Riebsomer JLおよびJohnson JR (1933) J. Am. Chem. Soc. 55: 3352-3357))。時には些細な名称としてタナセツモオレイン酸およびパルミトバクセン酸も用いたが、パルミトバクセン酸が最も目立つ些細な名称であった。
4. Plants containing a high content of "palmitobacenic acid"
[00530] In spite of the SOFA and SAG database searches already performed, the search was extended to SciFinder and Google Scholar using various minor names that appeared over time. In addition to the systematic name 11Z-hexadecenoic acid, the following minor names were also used. Lycopodium oleic acid (Arch. Pharm. 227, 241, 289, 625 (1889), which was disproved as a mixture, but later reintroduced by Riebsomer and Johnson (Riebsomer JL and Johnson JR (1933) J. Mol. Am. Chem. Soc. 55: 3352-3357)). Occasionally, as minor names, tanacetum oleic acid and palmitobactenic acid were also used, but palmitobactenic acid was the most prominent minor name.

[00531] 可能な場合には、植物愛好家、植物協会、種苗店およびウィキペディアのいくつかのブログからも追加的な情報を収集した。 [00531] Where possible, additional information was also collected from plant enthusiasts, plant associations, seed stores and several blogs of Wikipedia.

[00532] Proteaceae科のGrevillea exul var.rubiginosaは種油中に45.6%の11Z−ヘキサデセン酸を有している。 [00532] Grevillea exul var. rubiginosa has 45.6% of 11Z-hexadecenoic acid in the seed oil.

[00533] Proteaceae科のKermadecia sinuataは種油中に40.3%の11Z−ヘキサデセン酸を有している。 [00533] Kermadecia sinuata of the Proteaceae family has 40.3% of 11Z-hexadecenoic acid in the seed oil.

[00534] Proteaceae科のOrites diversifoliusは種油中に35.6%の11Z−ヘキサデセン酸を有している。 [00534] Orites diversifolius of the Proteaceae family has 35.6% of 11Z-hexadecenoic acid in the seed oil.

[00535] Proteaceae科のOrites revolutaは種油中に35.6%の11Z−ヘキサデセン酸を有している。 [00535] Orites revoluta of the Proteaceae family has 35.6% of 11Z-hexadecenoic acid in the seed oil.

[00536] Rhamnaceae科のZiziphus jujube var.inermisは、種油中に33.3%の11Z−ヘキサデセン酸を有している。 [00536] Ziziphus jujube var. Of the Rhamnaceae family. Inermis has 33.3% of 11Z-hexadecenoic acid in seed oil.

[00537] Proteaceae科のHicksbeachia pinnatifoliaは種油中に28.5%の11Z−ヘキサデセン酸を有している。 [00537] Hicksbeachia pinnatifolia of the Proteaceae family has 28.5% 11Z-hexadecenoic acid in the seed oil.

[00538] Proteaceae科のGevuina avellanaは種油中に25.4%の11Z−ヘキサデセン酸を有している。 [00538] Gevuina avellana of the Proteaceae family has 25.4% of 11Z-hexadecenoic acid in the seed oil.

[00539] Proteaceae科のGrevillea decoraは種油中に21.4%の11Z−ヘキサデセン酸を有している。 [00539] Grevillea decora of the Proteaceae family has 21.4% of 11Z-hexadecenoic acid in a seed oil.

結論
[00540] 大量の(Z)−ヘキサデカ−11−エン酸を含む植物の殆ど全てはProteaceae科に属する。種および場所によっては、標本は灌木または小木から比較的大きな木として成長する。
Conclusion
[00540] Almost all plants containing large amounts of (Z) -hexadeca-11-enoic acid belong to the Proteaceae family. Depending on the species and location, specimens grow from shrubs or pegs as relatively large trees.

[00541] チリヘーゼルは、大量(22.5%)の(Z)−ヘキサデカ−11−エン酸を含む、容易に入手できる油源である。 [00541] Chilli hazel is a readily available oil source that contains large amounts (22.5%) of (Z) -hexadeca-11-enoic acid.

[00542] エステル交換反応/バイオディーゼル生産は、容易に実施できる確立された化学プロセスである。10gのスケールで、反応は88%の収率で実施することができる。 [00542] Transesterification / biodiesel production is an established chemical process that can be easily performed. On a 10 g scale, the reaction can be performed in 88% yield.

[00543] 理論段数が少ないので、小スケールの蒸留は困難である。しかし、メチル(Z)−ヘキサデカ−11−エノエートは、元の23.4%から60%まで富化することができる。データは、二重結合の立体配置が高温で長時間(200℃で30分)安定であり、実質的な富化が比較的容易に達成できることを示している。 [00543] Small scale distillation is difficult due to the small number of theoretical plates. However, methyl (Z) -hexadeca-11-enoate can be enriched from 23.4% to 60% of the original. The data show that the configuration of the double bond is stable at high temperature for long periods of time (30 minutes at 200 ° C.), and substantial enrichment can be achieved relatively easily.

[00544] 2モル当量のVitride/2,6−ジメチルモルホリンを用いて、半還元を定量的に行なうことができる。複雑な混合物を用いたので、この段階では実際の収率を計算することはできない。結果は、(Z)−ヘキサデカ−11−エナールがこのルートによって生産できることを証明している。メチル(Z)−ヘキサデカ−11−エノエートから誘導される化合物の生産分布(相対的選択性)は、88%の(Z)−ヘキサデカ−11−エナールおよび12%の(Z)−ヘキサデカ−11−エノールである。 [00544] Semireduction can be performed quantitatively using 2 molar equivalents of Vitride / 2,6-dimethylmorpholine. The actual yield can not be calculated at this stage because a complex mixture was used. The results demonstrate that (Z) -hexadeca-11-enal can be produced by this route. The production distribution (relative selectivity) of compounds derived from methyl (Z) -hexadeca-11-enoate is 88% (Z) -hexadeca-11-enal and 12% (Z) -hexadeca-11- It is an enol.

[00545] 植物源に加えて、(Z)−ヘキサデカ−11−エノエートが多い遺伝子工学的に操作された微生物(Candida tropicalisおよびYarrowia lipolytica等)も、この方法を用いる昆虫脂肪アルコール/アルデヒド合成の好適な基質である。微生物の培養は容易にスケールアップできるプロセスであるので、微生物バイオマスからの油の生産は、植物から油を調達するより有利であり得る。植物の栽培と異なり、微生物の培養は空気と土地の利用可能性、気候、潅水、および肥料に依存しない。 [00545] In addition to plant sources, genetically engineered microorganisms (such as Candida tropicalis and Yarrowia lipolytica) that are rich in (Z) -hexadeca-11-enoate are also suitable for insect fatty alcohol / aldehyde synthesis using this method Substrate. Production of oil from microbial biomass may be more advantageous than sourcing oil from plants, as culture of the microorganism is a process that can be easily scaled up. Unlike plant cultivation, microbial culture does not depend on air and land availability, climate, irrigation, and fertilizers.

材料および方法 Materials and methods

[00546]
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分析
[00547] 1.8mLのスクリューキャップ付きGCガラスバイアル中で、450μlのメチルtert−ブチルエーテルに10μLの植物油を溶解した。GC−FID分析を仕上げる前に、50μlのメタノール中0.2Mトリメチルスルホニウムヒドロキシド溶液を加えた。この手順はButteら、1983(Butte W (1983) J. Chromatogr. A261: 142-145)のプロトコルに基づくMacherey−Nagel(出願番号213060)から誘導される。用いたGCプログラムは以下のパラメーター(表13)を有するKO−DESATUR01.Mであった。
analysis
[00547] 10 μL of vegetable oil was dissolved in 450 μl of methyl tert-butyl ether in a 1.8 mL screw capped GC glass vial. Before finishing the GC-FID analysis, 50 μl of a 0.2 M solution of trimethylsulfonium hydroxide in methanol was added. This procedure is derived from Macherey-Nagel (application number 213060) based on the protocol of Butte et al., 1983 (Butte W (1983) J. Chromatogr. A 261: 142-145). The GC program used was KO-DESATUR 01. with the following parameters (Table 13): It was M.

[00548]
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[00549] 10μLのバイオディーゼルを1mLのクロロホルムに溶解し、同じGC−FID法を用いてバイオディーゼルを分析した。10μLの基質または生成混合物を1mLのクロロホルムに溶解することによって、Vitride反応を分析した。1%のトリメチルシリルクロリドを含む100μLのN,O−ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセトアミドの添加の後、試料をGC−FIDによって分析した。GC−MS分析のため、同じ温度プログラムを用い、MSをスキャンモードで構成した。 [00549] 10 μL of biodiesel was dissolved in 1 mL of chloroform and analyzed for biodiesel using the same GC-FID method. The Vitride reaction was analyzed by dissolving 10 μL of substrate or product mixture in 1 mL of chloroform. After the addition of 100 μL of N, O-bis (trimethylsilyl) trifluoroacetamide containing 1% trimethylsilyl chloride, the samples were analyzed by GC-FID. The MS was configured in scan mode using the same temperature program for GC-MS analysis.

チリヘーゼルナッツ油のエステル交換反応
[00550] Ullahら(2013)の最適化プロトコルに基づいて、メタノール/TAG(トリアシルグリセリド)のモル比6:1でエステル交換反応を行なった。磁気撹拌棒を備えた25mLの丸底フラスコに10.22gのチリヘーゼルナッツ油(10.84mmol)を入れた。メタノール中5%NaOH1mLを2mLのメタノールと混合して丸底フラスコに加えた。混合物を65℃で180分、激しく撹拌した。20mLのメチルtert−ブチルエーテルで2回抽出する前に、混合物を20mLの水で希釈した。有機相を合わせて無水硫酸ナトリウムで乾燥し、真空で濃縮した。反応により8.97gの淡黄色液体が得られ(収率88%)、これをGC−FIDで分析した。
Transesterification of chilli hazelnut oil
[00550] Based on the optimization protocol of Ullah et al. (2013), transesterification was performed at a methanol / TAG (triacylglyceride) molar ratio of 6: 1. In a 25 mL round bottom flask equipped with a magnetic stir bar was placed 10.22 g of chilled hazelnut oil (10.84 mmol). 1 mL of 5% NaOH in methanol was mixed with 2 mL of methanol and added to the round bottom flask. The mixture was vigorously stirred at 65 ° C. for 180 minutes. The mixture was diluted with 20 mL water before extracting twice with 20 mL methyl tert-butyl ether. The combined organics were dried over anhydrous sodium sulfate and concentrated in vacuo. The reaction yielded 8.97 g of a pale yellow liquid (yield 88%), which was analyzed by GC-FID.

チリヘーゼルナッツバイオディーゼルの蒸留
[00551] 磁気撹拌棒を備えた25mLの丸底フラスコに8.62gのバイオディーゼルを入れた。フラスコに5インチのVigreuxカラムを取り付け、これに水冷式の5.5インチの短路蒸留ヘッドを連結した。凝縮器に三方ガラスレシーバーを連結し、これに3個の10mLガラス丸底フラスコを取り付けた。Vigreuxカラムはアルミニウムホイルで断熱した。ヘッド温度は、JKEMモデル210温度コントローラーに連結したPTFEコートT型熱電対を用いて監視した。圧力は熱電対圧力トランスデューサーを(Mastercool Model 98061)を用いて監視した。種油メチルエステルを含む丸底フラスコを油浴に入れ、磁気ホットプレートスターラーで撹拌しながら注意深く210℃に加熱した。2時間の経過にわたって2つの異なった分画を収集した。第1の分画(カットI-2.21g)は55〜80℃の温度範囲で収集し、第2の分画(カットII-2.25g)は120〜146℃で収集した。Vigreuxカラムを用いてカットIIの高いヘッド温度に達することはできなかったので、第2の分画を収集する前にこれを除いた。蒸留手順の後、25mLの丸底フラスコ中に3.54gが残った。種々の分画をGC−FIDによって分析した。
Distillation of chili hazelnut biodiesel
[00551] In a 25 mL round bottom flask equipped with a magnetic stir bar was placed 8.62 g of biodiesel. The flask was fitted with a 5 inch Vigreux column, to which a water-cooled 5.5 inch short path distillation head was connected. The condenser was connected to a three-way glass receiver, to which three 10 mL glass round bottom flasks were attached. The Vigreux column was thermally insulated with aluminum foil. The head temperature was monitored using a PTFE coated T-type thermocouple coupled to a JKEM model 210 temperature controller. The pressure was monitored with a thermocouple pressure transducer (Mastercool Model 98061). A round bottom flask containing seed oil methyl ester was placed in an oil bath and carefully heated to 210 ° C. while stirring with a magnetic hot plate stirrer. Two different fractions were collected over the course of 2 hours. The first fraction (cut I-2.21 g) was collected at a temperature range of 55-80 ° C., and the second fraction (cut II-2.25 g) was collected at 120-146 ° C. The Vigreux column could not be used to reach the high head temperature of Cut II, so it was removed before collecting the second fraction. After the distillation procedure, 3.54 g remained in a 25 mL round bottom flask. The different fractions were analyzed by GC-FID.

最大含量のメチル(Z)−ヘキサデカ−11−エノエートを含む第1カット−粗分画のVitride還元
[00552] 還元剤(シス-2,6-ジメチルモルホリン改変Red-Al)の調製
[00553] 乾燥した3口フラスコに乾燥した滴下ロート、磁気撹拌棒およびセプタムを取り付けた。アルゴンで4回ポンプパージした後、フラスコを氷浴に入れた。14mLの無水テトラヒドロフランと1.17mL(9.54mmol)を入れた。混合物を0℃まで放冷した後、トルエン中水素化ビス(2-メトキシエトキシ)アルミニウムナトリウムの3.5M溶液(2.48mL、8.67mmol)を滴下し、1時間撹拌して無色澄明の均一な溶液を得た。
Vitride reduction of the first cut-crude fraction containing the highest content of methyl (Z) -hexadeca-11-enoate
Preparation of reducing agent (cis-2,6-dimethylmorpholine modified red-Al)
[00553] A dry 3-neck flask was equipped with a dry addition funnel, a magnetic stir bar and a septum. After four pump purges with argon, the flask was placed in an ice bath. 14 mL of anhydrous tetrahydrofuran and 1.17 mL (9.54 mmol) were charged. After the mixture is allowed to cool to 0 ° C., a 3.5 M solution of sodium bis (2-methoxyethoxy) aluminum hydride (2.48 mL, 8.67 mmol) in toluene is added dropwise and stirred for 1 hour to give a colorless, clear, homogeneous solution. I got

[00554] チリヘーゼルナッツバイディーゼルのカットIの部分還元
[00555] 乾燥した3口フラスコに滴下ロート、磁気撹拌棒およびセプタムを取り付けた。アルゴンで4回ポンプパージした後、フラスコを氷浴に入れた。20mLの無水テトラヒドロフランと0.97gのチリヘーゼルナッツバイディーゼルのカットI(3.81mmol、11Z-C16:1-COOMeのみと推定)を入れた。カニューラ輸送により、予め調製したシス-2,6-ジメチルモルホリン改変Red−Alを滴下ロートに取り付けた。混合物を0℃に冷却した後、改変Red−Alを滴下した(試薬はこの段階では冷却しなかった)。混合物を30分撹拌して室温に戻した。80mLの2N塩酸によって反応を停止し、生成物を50mLのメチルtert−ブチルエーテルで2回抽出した。有機相を合わせて無水硫酸ナトリウムで乾燥し、真空で濃縮した。還元した混合物をGC−MSで分析し、メチル(Z)-ヘキサデカ−11−エノエートから誘導された生成物を保持時間および断片パターンについて真正標準と比較することによって同定した。
[00554] Partial reduction of the cut I of chili hazelnut by diesel
[00555] A dry 3-neck flask was fitted with a dropping funnel, a magnetic stir bar and a septum. After four pump purges with argon, the flask was placed in an ice bath. 20 mL of anhydrous tetrahydrofuran and 0.97 g of chilli hazelnut by diesel cut I (3.81 mmol, estimated to be 11Z-C16: 1-COOMe only) were added. The previously prepared cis-2,6-dimethylmorpholine modified Red-Al was attached to the dropping funnel by cannula transport. After the mixture was cooled to 0 ° C., modified Red-Al was added dropwise (reagents were not cooled at this stage). The mixture was stirred for 30 minutes and allowed to return to room temperature. The reaction was quenched with 80 mL of 2N hydrochloric acid and the product was extracted twice with 50 mL of methyl tert-butyl ether. The combined organics were dried over anhydrous sodium sulfate and concentrated in vacuo. The reduced mixture was analyzed by GC-MS, and the product derived from methyl (Z) -hexadeca-11-enoate was identified by comparison with the authentic standard for retention time and fragment pattern.

実施例3:Yarrowia lipolyticaにおける膜貫通デサチュラーゼの発現
背景および論拠
[00556] 不飽和脂質部分の微生物生産を工学的に操作するには合成経路の機能的発現が必要である。そのような経路の1つは、脂肪アシルCoAの位置特異的および立体特異的不飽和脂肪アシルCoAへの変換を媒介する膜貫通デサチュラーゼを含む。これらの酵素をコードする多くの遺伝子が、いくつかの昆虫ならびにいくつかの微細藻類で見つかっている。位置特異的および立体特異的デサチュラーゼは、脂肪酸前駆体に富んだ微生物油を生産するために用いることができる。次いで微生物油を誘導体化し、還元して活性成分とすることができる。不飽和脂質部分の単一物またはブレンドの高レベルの合成が可能な経路の創造を可能にする酵素活性を同定するために、多くの遺伝子バリアントがスクリーニングされた。さらに、これらの膜貫通タンパク質の最適な発現のために好適な宿主の発見に向けて探索を最適化するため、多数の宿主(Saccharomyces cerevisiae、Candida viswanathii (tropicalis)、およびYarrowia lipolytica)にわたってこれらの酵素がスクリーニングされた。
Example 3: Expression background and rationale for transmembrane desaturase in Yarrowia lipolytica
[00556] Engineering the microbial production of unsaturated lipid moieties requires functional expression of synthetic pathways. One such pathway involves transmembrane desaturases that mediate the conversion of fatty acyl CoA to regiospecific and stereospecific unsaturated fatty acyl CoA. Many genes encoding these enzymes have been found in some insects as well as some microalgae. Regiospecific and stereospecific desaturases can be used to produce microbial oils rich in fatty acid precursors. The microbial oil can then be derivatized and reduced to the active ingredient. A number of genetic variants were screened to identify enzyme activities that would allow the creation of pathways capable of high level synthesis of singles or blends of unsaturated lipid moieties. Furthermore, to optimize the search towards finding suitable hosts for optimal expression of these transmembrane proteins, these enzymes across a large number of hosts (Saccharomyces cerevisiae, Candida viswanathii (tropicalis), and Yarrowia lipolytica) Was screened.

[00557] S.cerevisiaeおよびC.viswanathii(tropicallis)におけるデサチュラーゼの初期スクリーニングによって、Amyelois transitella、Helicoverpa zea、およびTrichoplusia ni.から3つの活性Z11−C16:1デサチュラーゼバリアントが同定された。S.cerevisiaeのスクリーニングには、全長の昆虫Z11デサチュラーゼ配列に融合したS.cerevisiae Ole1p Z9デサチュラーゼのN末端リーダー配列を有するコーディング配列を用いた。この戦略は以前にS.cerevisiaeにおける真核デサチュラーゼを発現するために科学文献において用いられてきた。上記のデサチュラーゼの3種全ては、OLE1欠落バックグラウンドで発現した場合にOle1pリーダー融合を有するZ11デサチュラーゼ活性を示した。C.albicans Ole1pリーダー配列を含む同様の設計を、H.zeaのZ11デサチュラーゼについて用いた。活性ではあるが、このOle1p−H.zeaデサチュラーゼ融合はZ11−ヘキサデセン酸のタイターを顕著には増加させなかった。さらに、保存的に最適化したA.transitella Z11デサチュラーゼは、S.cerevisiaeとC.viswanathiiの両方で活性であった。以下の研究は、2つの異なったY.lipolytica株、即ちSPV140およびSPV300におけるH.zea、T.ni、およびA.transitellaのZ11デサチュラーゼの機能発現を試験することに集中した。H.zeaおよびT.niデサチュラーゼについては天然およびHomo sapiensコドン最適化配列を用い、A.transitellaについては天然配列のみを用いた。最後に、Y.lipolytica Ole1p Z9ステアロイルCoAデサチュラーゼのN末端は、S.cerevisiaeまたはC.albicansのOle1pのN末端よりも昆虫デサチュラーゼにより近接して整列している。この整列に基づいて、2つの追加的なデサチュラーゼバージョンを作製した。推定されるリーダー配列をY.lipolytica Ole1pからT.niおよびH.zeaデサチュラーゼに交換した。 [00557] S. S. cerevisiae and C.I. By initial screening of the desaturases in Viswanathii (tropicalis), Amyelois transitella, Helicoverpa zea, and Trichoplusia ni. From which three active Z11-C16: 1 desaturase variants were identified. S. For screening of S. cerevisiae, S. coli fused to the full-length insect Z11 desaturase sequence. The coding sequence with the N-terminal leader sequence of S. cerevisiae Ole1p Z9 desaturase was used. This strategy was previously described by S. It has been used in the scientific literature to express eukaryotic desaturases in S. cerevisiae. All three of the above desaturases showed Z11 desaturase activity with an Ole1p leader fusion when expressed with an OLE1 deletion background. C. A similar design, including the albicans Ole1p leader sequence, was prepared according to Used for zea's Z11 desaturase. Although active, this Ole1 p-H. The zea desaturase fusion did not significantly increase the titer of Z11-hexadecenoic acid. Furthermore, conservatively optimized A. The transitella Z11 desaturase is S. cerevisiae and C.I. It was active in both viswanathii. The following studies show two different Y.. In H. lipolytica strains, namely SPV140 and SPV300. zea, T. ni, and A. We focused on testing the functional expression of Z. H. zea and T. For the ni desaturase, using native and Homo sapiens codon optimization sequences Only the native sequence was used for transitella. Finally, Y. The N-terminus of lipolytica Ole1p Z9 stearoyl CoA desaturase is S. S. cerevisiae or C.I. The insect desaturases are more closely aligned than the N-terminus of the albicans Ole1 p. Based on this alignment, two additional desaturase versions were generated. The putative leader sequence is Y.3. lipolytica Ole1p to T. l. ni and H. It was replaced with zea desaturase.

アプローチの要旨
[00558] S.cerevisiaeまたはC.viswanathiiのいずれかにおいて活性が観察されたZ11デサチュラーゼの重点的ライブラリー(昆虫起源:Amyelois transitella、Helicovera zea、Trichoplusia ni)を、URA3選択マーカーとともにXPR2遺伝子座を標的とする二重クロスオーバーカセットにクローニングした。タンパク質コーディング配列には、天然昆虫配列(配列番号17,18)、Homo sapiens最適化コーディング配列(配列番号19,20)、またはN末端84塩基(H. zea、配列番号22)もしくは81塩基(T. ni、配列番号21)をY.lipolytica OLE1(YALI0C05951)遺伝子のN末端96塩基と交換したHomo sapiens最適化配列のいずれかを用いる。S.cerevisiaeおよびC.viswanathiiのスクリーニングの場合と異なり、リーダー配列キメラにおいては、宿主リーダー配列を全長のデサチュラーゼコーディング配列のN末端に連結する代わりにリーダー配列の直接交換を検討する。A.transitellaデサチュラーゼについては天然のコーディング配列のみを用いた(配列番号23)。
Summary of approach
[00558] S. S. cerevisiae or C.I. A focused library of Z11 desaturases (Insect origin: Amyelois transitella, Helicovera zea, Trichoplusia ni) whose activity was observed in any of viswanathii, cloned into a dual crossover cassette targeting the XPR2 locus with URA3 selectable markers did. The protein coding sequence may be the natural insect sequence (SEQ ID NO: 17, 18), Homo sapiens optimized coding sequence (SEQ ID NO: 19, 20), or the N-terminal 84 bases (H. zea, SEQ ID NO: 22) or 81 bases (T ni, SEQ ID NO: 21). Use any of the Homo sapiens optimized sequences exchanged with the N-terminal 96 bases of the lipolytica OLE 1 (YALI0C05951) gene. S. S. cerevisiae and C.I. Unlike in the case of viswanathii screening, in leader sequence chimeras, instead of linking the host leader sequence to the N-terminus of the full length desaturase coding sequence, direct exchange of leader sequence is considered. A. Only the native coding sequence was used for the transitella desaturase (SEQ ID NO: 23).

[00559] 7種のデサチュラーゼ構築物のそれぞれをSPV140(PO1f)およびSPV300(H222 ΔP ΔA ΔF ΔURA3)に形質転換し、部位特異的インテグラントを確認した。 [00559] Each of the seven desaturase constructs was transformed into SPV140 (PO1 f) and SPV300 (H222 ΔP ΔA ΔF ΔURA3) to confirm site-specific integrants.

[00560] デサチュラーゼ活性は、YPD培地中におけるヘキサデカン酸(パルミチン酸)の(Z)−11−ヘキサデセン酸(パルミトバクセン酸)へのin vivo生物変換によって試験した。 [00560] Desaturase activity was tested by in vivo bioconversion of hexadecanoic acid (palmitic acid) to (Z) -11-hexadecenoic acid (palmitobacenic acid) in YPD medium.

[00561] 代謝物の同定および定量のため、GC−FID分析を用いた。 [00561] GC-FID analysis was used for identification and quantification of metabolites.

結果
株の構築
[00562] デサチュラーゼバリアントを、XPR2遺伝子座への挿入を標的とするY.lipolytica発現カセットを含むpPV101ベクターにクローニングした。
Construction of the resulting strain
[00562] Desaturase variants are targeted to insertion into the XPR2 locus. It was cloned into the pPV101 vector containing the lipolytica expression cassette.

[00563] T.niおよびH.zeaのデサチュラーゼをそれぞれ、天然の昆虫配列(配列番号17,18)、Homo sapiensについてコドン最適化した全長の昆虫配列(配列番号19,20)、またはY.lipolytica OLE1デサチュラーゼのリーダー配列で置換した推定のリーダー配列(配列番号21,22)を用いて合成した。A.transitellaデサチュラーゼも、天然の昆虫コーディング配列(配列番号23)を用いて合成した。7種のデサチュラーゼバリアント全てをSPV140に形質転換した。以前の活性結果に基づき、H.zeaおよびA.transitellaデサチュラーゼバリアントのみをSPV300に形質転換した。 [00563] T. ni and H. The desaturases of zea, respectively, can be either the natural insect sequence (SEQ ID NO: 17, 18), the full-length insect sequence codon-optimized for Homo sapiens (SEQ ID NO: 19, 20), or It synthesize | combined using the putative leader sequence (sequence number 21, 22) substituted by the leader sequence of lipolytica OLE1 desaturase. A. The transitella desaturase was also synthesized using the natural insect coding sequence (SEQ ID NO: 23). All seven desaturase variants were transformed into SPV140. Based on the previous activation results, H. zea and A. a. Only transitella desaturase variants were transformed into SPV300.

機能性発現アッセイ
[00564] 機能活性を、C.viswanathii SPV053における膜貫通デサチュラーゼ発現に用いたプロトコルを改変することによって評価した。簡単には、昆虫デサチュラーゼを発現するY.lipolytica SPV140およびSPV300から誘導した株をリッチ(YPD)中で培養して、バイオマスを生産した。YPDによって生産したバイオマスを用い、パルミチン酸を含む小スケール(2ml)の培養で、深い24ウェルのプレートで合計48時間培養した(詳細は材料および方法を参照)。
Functional expression assay
[00564] Functional activity, C.. It was evaluated by modifying the protocol used for transmembrane desaturase expression in Viswanathii SPV 053. Briefly, Y. pylori expressing insect desaturase. Strains derived from L. lipolytica SPV140 and SPV300 were cultured in rich (YPD) to produce biomass. Using biomass produced by YPD, in a small scale (2 ml) culture containing palmitic acid, cultured in a deep 24 well plate for a total of 48 hours (see Materials and Methods for details).

[00565] T.ni、H.zea、およびA.transitellaのバリアントの初期スクリーニングで、Homo sapiensについてコドン最適化したH.zeaデサチュラーゼバリアントのみが検出可能なZ11−ヘキサデセン酸を生産した(図12)。天然のH.zeaデサチュラーゼの発現により、100±5mg/LのZ11−ヘキサデセン酸の生産が得られ、Y.lipolytica OLE1リーダー配列を有するバージョンは83±11mg/Lを生産した。図12に見られるように、他の主な脂肪酸種の分布は機能性デサチュラーゼ発現によって比較的影響を受けなかった。活性株においては、Z11−ヘキサデセン酸は脂肪酸種の約10%(g/g)を占めていた(外部細胞表面に吸着され得るパルミチン酸基質を含む)。 [00565] T. ni, H. zea, and A. In the initial screening of variants of transitella, H. coli codon-optimized for Homo sapiens. Only the zea desaturase variants produced detectable Z11-hexadecenoic acid (FIG. 12). Natural H. Expression of zea desaturase results in the production of 100 ± 5 mg / L of Z11-hexadecenoic acid, as described by Y. et al. The version with the lipolytica OLE 1 leader sequence produced 83 ± 11 mg / L. As seen in FIG. 12, the distribution of the other major fatty acid species was relatively unaffected by functional desaturase expression. In the active strain, Z11-hexadecenoic acid accounted for about 10% (g / g) of the fatty acid species (including palmitic acid substrate that can be adsorbed to the outer cell surface).

[00566] SPV140バックグラウンドにおける活性バリアントをSPV300から誘導したデサチュラーゼ株と比較するフォローアップ実験を行なった。hrGFPを発現する親SPV300およびSPV140を陰性対照として用いた。同じ生物変換アッセイプロトコルを用いた。SPV140の場合と同様に、H.sapiens最適化バリアントのみが検出可能な活性を生産した(図13)。SPV300株はより高い最終細胞密度にまで増殖した(SPV300 OD600=26〜28)、SPV140 OD600=19〜22)(図14)。最大のタイターは、H.sapiensコドン最適化を行なった天然のH.zea Z11−デサチュラーゼを発現する株で観察された(pPV199)。再試験したSPV140株は113±1mg/L(5.5±0.2mg/L/OD)のZ11−ヘキサデセン酸を生産し、これは1回目の実験で観察されたタイターより13%大きかった(図15)。同じデサチュラーゼを発現するSPV300株はより広い範囲の生産性を生じた。これらは平均して89±18mg/L(3.3±1.2mg/L/OD)のZ−11ヘキサデセン酸を生産したが、1つのクローンは124mg/L(4.6mg/L/OD)のZ11−ヘキサデセン酸を生産した(図15)。 [00566] Follow-up experiments were performed comparing activity variants in the SPV 140 background with SPV 300 derived desaturase strains. Parental SPV300 and SPV140 expressing hrGFP were used as negative controls. The same bioconversion assay protocol was used. As with SPV 140, H.1. Only the sapiens optimization variant produced detectable activity (FIG. 13). The SPV300 strain grew to a higher final cell density (SPV300 OD600 = 26-28), SPV140 OD600 = 19-22) (FIG. 14). The maximum titer is H.1. H. sapiens codon optimized natural H. coli. It was observed in a strain expressing zea Z11-desaturase (pPV199). The retested SPV 140 strain produced 113 ± 1 mg / L (5.5 ± 0.2 mg / L / OD) of Z11-hexadecenoic acid, which was 13% greater than the titer observed in the first experiment (FIG. 15) . The SPV 300 strain, which expresses the same desaturase, produced a wider range of productivity. They produced on average 89 ± 18 mg / L (3.3 ± 1.2 mg / L / OD) of Z-11 hexadecenoic acid, but one clone is 124 mg / L (4.6 mg / L / OD) of Z11-hexadecene The acid was produced (Figure 15).

[00567] まとめると、Homo sapiensコドン最適化を行なったH.zea Z11デサチュラーゼバリアントのみが検出可能なZ11−ヘキサデセン酸を生産した。現在のアッセイ条件下では、SPV300に対してSPV140バックグラウンドで僅かに高いタイターが観察された。Z11−ヘキサデセン酸タイターを表14にまとめる。 [00567] In summary, H. Only zea Z11 desaturase variants produced detectable Z11-hexadecenoic acid. Under the current assay conditions, a slightly higher titer was observed against SPV300 at SPV140 background. The Z11-hexadecenoic acid titers are summarized in Table 14.

[00568]
[00568]

[00569] SPV300において、pPV200の1つの非部位特異的インテグラント(Homo sapiensコドン最適化を行なったY. lipolytica OLE1-H. zea Z11デサチュラーゼ)を試験した。このインテグラントは検出可能なZ11−ヘキサデセン酸を生産しなかったが、2つの部位特異的インテグラントは55±1mg/Lを生産した。 [00569] In SPV 300, one non-site specific integrant (Y. lipolytica OLE1-H. Zea Z11 desaturase with Homo sapiens codon optimization) was tested for pPV200. The integrant did not produce detectable Z11-hexadecenoic acid, but the two site-specific integrants produced 55 ± 1 mg / L.

[00570] SPV140またはSPV300誘導株のペレットからは主なヒドロキシまたは二酸ピークは観察されず、SPV300におけるベータ酸化/オメガ酸化遺伝子の欠落は現在のアッセイ条件(比較的低い基質濃度、富栄養培地)下ではZ11−ヘキサデセン酸の蓄積を増加させなかった。 [00570] No major hydroxy or diacid peak is observed from pellets of SPV140 or SPV300 derivatives, and the absence of beta oxidation / omega oxidation genes in SPV300 is the current assay conditions (relatively low substrate concentrations, rich media) Below did not increase the accumulation of Z11-hexadecenoic acid.

結論
[00571] H.zea Z11デサチュラーゼは活性であり、約500mg/Lのパルミチン酸基質から約100mg/LのZ11−ヘキサデセン酸の生産を生じる。3つの陽性インテグラントおよび24ウェルプレートアッセイにおける反復実験から、機能性発現が証明された。
Conclusion
[00571] H. zea Z11 desaturase is active, resulting in the production of about 100 mg / L of Z11-hexadecenoic acid from about 500 mg / L of palmitic acid substrate. Functional expression was demonstrated from repeated experiments in three positive integrant and 24-well plate assays.

[00572] H.zeaデサチュラーゼはY.lipolyticaにおける活性のためにコドン最適化(Homo sapiensまたはおそらくY. lipolytica)を必要とした。 [00572] H. The zea desaturase is Y. Codon optimization (Homo sapiens or possibly Y. lipolytica) was required for activity in lipolytica.

[00573] T.ni Z11デサチュラーゼは、S.cerevisiae中で活性であるが、Y.lipolytica中で検出可能なZ11−ヘキサデセン酸を生産しない。 [00573] T. The ni Z11 desaturase is S. active in S. cerevisiae but Y. It does not produce detectable Z11-hexadecenoic acid in lipolytica.

[00574] Y.lipolytica株についてのアッセイの再現性は、グリセロールストックから出発して確認することができる。 [00574] Y. The reproducibility of the assay for L. lipolytica strains can be confirmed starting from glycerol stocks.

[00575] A.transitellaデサチュラーゼは、Y.lipolyticaにおける発現のためにコドン最適化することができる。 [00575] A. The transitella desaturase is Y.. It can be codon optimized for expression in lipolytica.

[00576] Y.lipolyticaは候補となる生産宿主であるので、活性デサチュラーゼのさらなるコピーをY.lipolyticaに挿入することができ、生物変換を改善するための培養条件を確定することができ、基質変換を定量化することができる。 [00576] Y. As L. lipolytica is a candidate production host, additional copies of the active desaturase were isolated from Y. coli. It can be inserted into lipolytica, culture conditions to improve bioconversion can be established, and substrate conversion can be quantified.

材料および方法
株の構築
[00577] 全てのデサチュラーゼ遺伝子は合成した(Genscript)。天然の配列またはHomo sapiensコドン最適化のいずれかを用いた。合成した遺伝子をpPV101にサブクローンした。プラスミドはZyppy Plasmid Miniprepキット(Zymo Research, Irvine, CA)を用いてE.coli EPI400から形質転換し、調製した。Frozen−EZ Yeat Transformation IIキット(Zymo Research, Irvine, CA)を用いて約1〜2μgの直鎖化DNAを形質転換した。形質転換混合物全体をCM−グルコース−ura寒天プレートに入れた。陽性インテグラントは部位特異的であることが分かり、チェックPCRによって遺伝子タイピングを行なった。
Construction of materials and method stocks
[00577] All desaturase genes were synthesized (Genscript). Either native sequence or Homo sapiens codon optimization was used. The synthesized gene was subcloned into pPV101. The plasmids were transformed into E. coli using the Zyppy Plasmid Miniprep kit (Zymo Research, Irvine, CA). E. coli EPI 400 was transformed and prepared. Approximately 1-2 μg of linearized DNA was transformed using the Frozen-EZ Yeat Transformation II kit (Zymo Research, Irvine, Calif.). The entire transformation mixture was placed on CM-glucose-ura agar plates. Positive integrants were found to be site specific and were genotyped by check PCR.

機能発現アッセイ
[00578] YPDにおけるパルミチン酸補充
[00579] 陽性の分離株をYPD上に再パッチし、一夜増殖させ、次いで4℃で保存した。株をパッチプレートから深い24ウェルのプレート(四角形のウェル、ピラミッド状の底)中の2mlのYPDに接種した。それぞれのデサチュラーゼバリアントについて3つの陽性クローンを接種した。SPV140中のpPV101の3つの分離株および親のSPV300を陰性対照として用いた。深いウェルのプレートをInfors Multitron冷蔵フラスコシェーカー中、28℃、250rpmで24時間インキュベートした。24時間のインキュベーションの後、それぞれの培養の体積1mlを500×gの遠心によってペレット化した。それぞれのペレットを2mlのYPDに再懸濁した。エタノール中90g/Lのストック溶液から500mg/Lのパルミチン酸を培養に加えた。その結果、パルミチン酸基質を含む0.5%エタノールの添加となった。全ての培養を終点サンプリングの前に48時間インキュベートした。Tecan Infinite200proプレートリーダーを用いて最終細胞密度を測定した。それぞれの培養の0.75mlまたは0.8mlを1.7mlミクロ遠心チューブに移してペレット化した。上清を除去し、下記のようにしてペレットを処理した。
Functional expression assay
Palmitic acid supplementation in YPD
[00579] Positive isolates were repatched on YPD, grown overnight and then stored at 4 ° C. Strains were inoculated from patch plates into 2 ml YPD in deep 24 well plates (square wells, pyramidal bottom). Three positive clones were inoculated for each desaturase variant. Three isolates of pPV101 in SPV140 and parent SPV300 were used as negative controls. The deep well plates were incubated at 28 ° C., 250 rpm for 24 hours in an Infors Multitron refrigerated flask shaker. After 24 hours of incubation, a volume of 1 ml of each culture was pelleted by centrifugation at 500 × g. Each pellet was resuspended in 2 ml of YPD. From a 90 g / L stock solution in ethanol, 500 mg / L palmitic acid was added to the culture. As a result, 0.5% ethanol containing palmitic acid substrate was added. All cultures were incubated for 48 hours before endpoint sampling. The final cell density was measured using a Tecan Infinite 200pro plate reader. 0.75 ml or 0.8 ml of each culture was transferred to a 1.7 ml microfuge tube and pelleted. The supernatant was removed and the pellet was processed as follows.

代謝物の抽出およびGC−FID分析
[00580] 全脂質組成ならびに(Z)−11−ヘキサデセン酸の定量はMossら(1982)(Moss, C.W., Shinoda, T, Samuels, J.W. Determination of cellular fatty acid compositions of various yeasts by gas-liquid chromatography. J. Clin. Microbiol. 16: 1073-1079 (1982))およびYousufら (2010)(Yousuf, A., Sannino, F., Addorisio, V., Pirozzi,D., Microbial Conversion of Olive Oil Mill Wastewaters into Lipids Suitable for Biodiesel Production. J. Agric. Food Chem. 58: 8630-8635 (2010))の改変手順に基づいた。通常約10mg〜80mgのペレット化した細胞(1.5mLのプラスチックチューブ中)を、5%(w/w)の水酸化ナトリウムを含むメタノール中に再懸濁した。アルカリ性の細胞懸濁液を1.8mLのクリンプバイアルに移した。混合物をヒートブロック中、90℃で1時間加熱した。400の2.5N HClで酸性化する前にバイアルを室温まで放冷した。1mMのメチルヘプタデカノエートを含む500μLのクロロホルムを加え、混合物を激しく撹拌し、次いで水相と有機相の両方を1.5mLのプラスチックチューブに移した。混合物を13,000rpmで遠心し、その後、450μLの有機相をGCバイアルに移した。脂質の分析および脂肪酸の定量のため、0.2MのTMSH(メタノール中トリメチルスルホニウムヒドロキシド)50μLを加え、試料をGC−FIDによって分析した。
Metabolite extraction and GC-FID analysis
[00580] The total lipid composition and the determination of (Z) -11-hexadecenoic acid are described by Moss et al. (1982) (Moss, CW, Shinoda, T, Samuels, JW Determination of cellular fatty acid compositions of various yeasts by gas-liquid chromatography. J. Clin. Microbiol. 16: 1073-1079 (1982) and Yousuf et al. (2010) (Yousuf, A., Sannino, F., Addorisio, V., Pirozzi, D., Microbial Conversion of Olive Oil Mill Wastewaters into Lipids Suitable for Biodiesel Production. J. Agric. Food Chem. 58: 8630-8635 (2010)). Typically about 10 mg to 80 mg of pelleted cells (in 1.5 mL plastic tubes) were resuspended in methanol containing 5% (w / w) sodium hydroxide. The alkaline cell suspension was transferred to a 1.8 mL crimp vial. The mixture was heated at 90 ° C. for 1 hour in a heat block. The vial was allowed to cool to room temperature prior to acidification with 400 of 2.5 N HCl. 500 μL of chloroform containing 1 mM methyl heptadecanoate was added, the mixture was vigorously stirred and then both the aqueous and organic phases were transferred to a 1.5 mL plastic tube. The mixture was centrifuged at 13,000 rpm and then 450 μL of the organic phase was transferred to a GC vial. For lipid analysis and fatty acid determination, 50 μL of 0.2 M TMSH (trimethylsulfonium hydroxide in methanol) was added and samples were analyzed by GC-FID.

実施例4:Yarrowia lipolytica中におけるZ11−14酸の生産
背景および論拠
[00581] 標的LepidopteraフェロモンZ11−14Acの前駆体であるZ11−14酸を生産させるため、Yarrowia lipolyticaを工学的に操作した。
Example 4: Production background and rationale for Z11-14 acid in Yarrowia lipolytica
[00581] Yarrowia lipolytica was engineered to produce Z11-14 acid, which is a precursor of the target Lepidoptera pheromone Z11-14 Ac.

[00582] Z11−14Ac、Z7−12Ac、Z9E12−14Ac、E8E10−C12OHおよびZ9E11−14Acを含む可能なフェロモンを標的とするため、73種のデサチュラーゼのライブラリーを選択した。全てのデサチュラーゼは、H222 ΔPΔAΔF(SPV300)バックグラウンドで試験した。 [00582] A library of 73 desaturases was selected to target possible pheromone including Z11-14 Ac, Z7-12 Ac, Z9 E12-14 Ac, E8 E10-C12 OH and Z9 E11-14 Ac. All desaturases were tested in the H222 ΔP ΔA ΔF (SPV 300) background.

[00583] 文献から11種のデサチュラーゼがΔ11活性を有すると確定された(DST001〜DST009、DST030、およびDST039、表15)。全てのデサチュラーゼを、メチルパルミテート(C16)、メチルミリステート(C14)、またはメチルラウレート(C12)を基質として供給することによってスクリーニングし、GC分析によって全体の生成物プロファイルを決定した。 [00583] Eleven desaturases have been determined from the literature to have Δ11 activity (DST 001 to DST 009, DST 030, and DST 039, Table 15). All desaturases were screened by feeding methyl palmitate (C16), methyl myristate (C14), or methyl laurate (C12) as a substrate, and the overall product profile was determined by GC analysis.

[00584] Δ11デサチュラーゼライブラリーとされたもの、およびΔ11化合物、特にZ11−14酸を生産することが示されたその他のデサチュラーゼから得られた活性について論じる。 [00584] The activities obtained from the Δ11 desaturase library, and from other desaturases that have been shown to produce Δ11 compounds, in particular Z11-14 acid, are discussed.

[00585]
[00585]

結果
[00586] 2g/Lのメチルミリステートをデサチュラーゼライブラリーに供給すると、69mg/LまでのZ11−14酸の生産が観察された(図16)。現在最良のデサチュラーゼであるHelicoverpa zea(Hz)DST(配列番号1のアミノ酸配列、配列番号20のヌクレオチド配列によってコードされるSPV459)は、デサチュラーゼDST001〜DST007、DST030およびDST039に加えて、16mg/L〜69mg/Lの範囲のある量のZ11−14酸を生産する。DST001(A. velutinana)、DST004(M. sexta)、およびDST039(A. transitella)は、Z11−16酸の生産よりもZ11−14酸の生産により特異的であるが、これらのデサチュラーゼは約20mg/LのZ11−14酸を生産する。より高いZ11−14酸タイターを生産する株はメチルミリステート基質から20〜30mg/LでZ9−14酸も生産したが、これは陰性対照のSPV298と比較して少ない。SPV298と比較したHz DST(SPV459)のC14〜C18生産プロファイルを図17に示す。
result
[00586] When 2 g / L of methyl myristate was supplied to the desaturase library, production of up to 69 mg / L of Z11-14 acid was observed (Figure 16). The currently best desaturase Helicoverpa zea (Hz) DST (amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, SPV 459 encoded by the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 20) is 16 mg / L in addition to desaturases DST 001 to DST 007, DST 030 and DST 039 An amount of Z11-14 acid in the range of 69 mg / L is produced. DST 001 (A. velutinana), DST 004 (M. sexta), and DST 039 (A. transitella) are more specific for the production of Z11-14 acid than for Z11-16 acid, but these desaturases are approximately 20 mg / L Z11-14 acid is produced. Strains producing higher Z11-14 acid titers also produced Z9-14 acid from methyl myristate substrate at 20-30 mg / L, but this is less compared to negative control SPV298. The C14-C18 production profile of Hz DST (SPV 459) compared to SPV 298 is shown in FIG.

[00587] Z11−14酸の合成の概念の裏付けを示す。Helicoverpa zea DSTに比べて改善されたZ11−16酸のタイターまたは生産特異性を有する酵素を同定する試みを行なった(Z11-16酸 1.05g/L;Z11-14酸 69mg/L)。Hz DST(SPV459)よりも高い生産を有するデサチュラーゼはなかったが、DST003(配列番号2)はHzDesat株と同様の生産表現型を有し、DST002およびDST005は同様のZ11−16酸生産と低減したZ11−14酸生産を有していた。DST006のデサチュラーゼはSPV459で発現したH.zeaデサチュラーゼと遺伝的に等価で、ライブラリー対照としての役割を果たした。DST006はメチルパルミテートを供給すれば等価レベルのZ11−16酸を生産したが、この株はメチルミリステートではより低いタイターのZ11−14酸を生産した。株のバックグラウンドにおける遺伝的変化が、観察された相違の原因であろう。 [00587] Figure 12B shows the proof of concept for the synthesis of Z11-14 acid. An attempt was made to identify enzymes with improved Z11-16 acid titer or production specificity compared to Helicoverpa zea DST (Z11-16 acid 1.05 g / L; Z11-14 acid 69 mg / L). There was no desaturase with higher production than Hz DST (SPV 459), but DST 003 (SEQ ID NO: 2) has a production phenotype similar to the HzDesat strain, and DST 002 and DST 005 reduced with similar Z11-16 acid production It had Z11-14 acid production. The desaturase of DST 006 was expressed in SPV 459. Genetically equivalent to zea desaturase and served as a library control. DST 006 produced equivalent levels of Z11-16 acid by feeding methyl palmitate, but this strain produced lower titers of Z11-14 acid with methyl myristate. Genetic changes in the strain background may be the cause of the observed differences.

[00588] DST039(A. transitella)は、異なった条件下で以前スクリーニングした。富栄養培地では天然のA.transitellaコーディング配列によるZ11−16酸の生産は観察されなかった。H.sapiens最適化配列を試験したが、富栄養培地条件下では活性はやはり観察されなかった。このスクリーニングではDST039を窒素制限条件下でHs最適化配列によって試験し、対応する基質で235mg/LのZ11−16酸の生産および21mg/LのZ11−14酸の生産という結果となった。 [00588] DST039 (A. transitella) was previously screened under different conditions. In the rich culture medium, natural A. The production of Z11-16 acid by the transitella coding sequence was not observed. H. Although sapiens optimized sequences were tested, no activity was also observed under rich media conditions. In this screening, DST 039 was tested by Hs optimized sequencing under nitrogen limited conditions and resulted in the production of 235 mg / L Z11-16 acid and the production of 21 mg / L Z11-14 acid on the corresponding substrate.

[00589] SPV300バックグラウンドにおけるDST008(Drosophila melanogaster)またはDST009(Spodoptera littoralis)からのΔ11生成物は観察されなかった。 [00589] The Δ11 product from DST 008 (Drosophila melanogaster) or DST 009 (Spodoptera littoralis) in the SPV 300 background was not observed.

概要
[00590] 10種のデサチュラーゼにおいて16mg/L〜69mg/Lの範囲のタイターでZ11−14酸の生産が観察された(メチルミリステート2g/L供給)。
Overview
[00590] The production of Z11-14 acid was observed with 10 desaturases at titers ranging from 16 mg / L to 69 mg / L (supplied with methyl myristate 2 g / L).

[00591] (配列番号1のアミノ酸配列、配列番号20のヌクレオチド配列でコードされた)H.zea DSTが依然として最良のZ11−16酸生産株であった(メチルパルミテートを供給すれば>1g/L)。 [00591] (The amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, encoded by the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 20) zea DST was still the best Z11-16 acid-producing strain (> 1 g / L with methyl palmitate supply).

[00592] DST003(S. inferens、配列番号2)はH.zea DSTと最も類似した表現型を有している。 [00592] DST 003 (S. inferens, SEQ ID NO: 2) has a H. It has the most similar phenotype to zea DST.

[00593] DST002(S. litura)およびDST005(O. nubialis)は、Z11−16酸の生産についてH.zea DSTよりも特異的である(Z11-14酸の生産が低減)。 [00593] DST 002 (S. litura) and DST 005 (O. nubialis) have been described for H. coli as to production of Z11-16 acid. It is more specific than zea DST (reduced production of Z11-14 acid).

[00594] DST001(A. velutinana)、DST004(M. sexta)、およびDST039(A. transitella)は、Z11−14酸の生産についてH.zea DSTよりも特異的である。 [00594] DST 001 (A. velutinana), DST 004 (M. sexta), and DST 039 (A. transitella) have been described for H. coli as to production of Z11-14 acid. It is more specific than zea DST.

結論
[00595] Z11−14酸は、メチルミリステートを供給すればYarrowia lipolyticaにおける特異的デサチュラーゼの異種発現によって生産することができる。
Conclusion
[00595] Z11-14 acid can be produced by heterologous expression of a specific desaturase in Yarrowia lipolytica if methyl myristate is provided.

[00596] Z11−14酸タイター、生成物特異性、および遺伝的安定性の増大のため、デサチュラーゼの多数のコピー(同一の配列または配列の組合せ)が改善された株バックグラウンドに挿入される。 [00596] Multiple copies of desaturase (identical sequence or combination of sequences) are inserted into the improved strain background for increased Z11-14 acid titer, product specificity, and genetic stability.

材料および方法
ライブラリーの生成
[00597] Pacl/Sapl制限消化を用いるpPV266(TEFプロモーターおよびターミネーターを有するXPR2遺伝子座挿入ベクター)へのコドン最適化(Homo sapiens発現生物)クローニングのため、デサチュラーゼ配列をGenscriptに提供した。凍結乾燥したDNAならびにEPI400寒天スタブを提供した。デサチュラーゼ構築物を表16にまとめる。
Material and Method Library Generation
[00597] Desaturase sequences were provided to Genscript for codon optimization (Homo sapiens expression organisms) cloning into pPV266 (XPR2 locus insertion vector with TEF promoter and terminator) using Pacl / Sapl restriction digest. Lyophilized DNA as well as EPI 400 agar stubs were provided. The desaturase constructs are summarized in Table 16.

[00598] 構築物はPmel制限酵素を用いて直鎖化し、宿主株SPV300に直接形質転換した。形質転換体はXPR2挿入ジャンクションの外側でpTEFプロモーターの内部のプライマーを用いるチェックPCRによって検証した。 [00598] The construct was linearized using Pmel restriction enzyme and directly transformed into host strain SPV300. Transformants were verified by check PCR using primers internal to the pTEF promoter outside the XPR2 insertion junction.

[00599]
[00599]

プラスミド消化
[00600] 約10μgの凍結乾燥DNAをGenscriptに発注した。DNAを50μLの水に再懸濁して最終濃度を約200ng/μLとした。10μLのDNAを1.25μLの10倍CutSmart Bufferおよび1.25μLのPmel制限酵素と混合した(反応容積12.5μL)。反応物をPCR装置内、37℃で1.5時間インキュベートし、65℃、30分で熱不活化した。
Plasmid digestion
[00600] Approximately 10 μg of lyophilized DNA was ordered from Genscript. The DNA was resuspended in 50 μL water to a final concentration of approximately 200 ng / μL. 10 μL of DNA was mixed with 1.25 μL of 10 × CutSmart Buffer and 1.25 μL of Pmel restriction enzyme (reaction volume 12.5 μL). The reaction was incubated for 1.5 hours at 37 ° C. in a PCR device and heat inactivated at 65 ° C. for 30 minutes.

形質転換
[00601] SPV300コンピテント細胞を、バッフル付きフラスコ中、0.001ODでYPD培養を接種し、0.5〜1.0ODまで増殖させることによって増殖させた。細胞を800×gで収穫し、0.25倍容積の酵母用Zymo Frozen−EZ Transformation IIキットの溶液1で洗浄した。細胞を1000倍濃度のオリジナル培養容積で溶液2に再懸濁し、スチロフォーム容器で断熱しながら−80℃でゆっくりと凍結した(凍結細胞は新鮮細胞よりも良好な形質転換効率を有し得る)。最初に50μLの細胞を12.5μLの消化反応液と混合し(クリーンアップは不要)、次いで500μLの溶液3と混合した。形質転換物を28℃で3時間、振盪せずにインキュベートし、その後、完全形質転換混合物を適当な選択的寒天培地にプレートした。コロニーが現われるまでペトリ皿を3〜4日インキュベートした。
Transformation
[00601] SPV300 competent cells were grown by inoculating YPD cultures at 0.001 OD in a baffled flask and grown to 0.5-1.0 OD. The cells were harvested at 800 × g and washed with 0.25 volumes of solution 1 of the Zymo Frozen-EZ Transformation II kit for yeast. The cells were resuspended in solution 2 at a 1000-fold original culture volume and frozen slowly at -80 ° C while adiabatic in a Styrofoam container (freeze cells may have better transformation efficiency than fresh cells) . First, 50 μL of cells were mixed with 12.5 μL of the digestion reaction (no cleanup required) and then with 500 μL of solution 3. The transformants were incubated at 28 ° C. for 3 hours without shaking, after which the complete transformation mixture was plated on appropriate selective agar medium. The petri dishes were incubated for 3 to 4 days until colonies appeared.

チェックPCR
[00602] 形質転換コロニーを採取してPCRプレート中の7μLの水に移した。5μLの細胞をマルチチャネルでパッチして選択的オムニトレイに移し、一夜増殖させた。残った2μLの細胞を2分間マイクロウェーブにかけ、15μLのPCRマスター混合物を加えた。
Check PCR
[00602] Transformed colonies were picked and transferred to 7 μL water in PCR plates. 5 μL of cells were patched with multiple channels, transferred to selective omnitrays and allowed to grow overnight. The remaining 2 μL of cells were microwaved for 2 minutes and 15 μL of PCR master mix was added.

[00603] PCRサイクル [00603] PCR cycle

コロニーパッチング
[00604] 陽性クローンを、アッセイ対照を含む24ウェルフォーマットのYPDオムニトレイに再パッチした。オムニトレイを28℃で一夜増殖させ、バイオアッセイ培養を接種するために用いた。
Colony patching
[00604] Positive clones were repatched into a 24-well format YPD omnitray containing assay controls. Omnitrays were grown overnight at 28 ° C. and used to inoculate a bioassay culture.

バイオアッセイ
[00605] 陽性の形質転換体(構築物あたりN=4クローン)を24ウェル培養プレート中の1mLのYPDに接種し、28℃、1000rpmで振盪しながらInfors HT Mulitron Proで24時間インキュベートした。細胞を800×gでペレット化し、5μLの基質(濃度約2g/L)を含むS2培地に再懸濁した。48時間の生物変換の後、250μLの培養物をガラスクリンプトップバイアルに採取した。
Bioassay
[00605] Positive transformants (N = 4 clones per construct) were inoculated into 1 mL of YPD in a 24-well culture plate and incubated for 24 hours with Infors HT Mulitron Pro while shaking at 1000 rpm at 28 ° C. The cells were pelleted at 800 × g and resuspended in S2 medium containing 5 μL of substrate (concentration about 2 g / L). After 48 hours of bioconversion, 250 μL of culture was harvested into glass crimp top vials.

S2培地
[00606] 2g/L酵母抽出物、1g/Lペプトン、0.1Mリン酸塩緩衝液、aa、NH4なし1.7g/L YNB、60g/Lグルコース、5g/Lグリセロール
S2 medium
[00606] 2 g / L yeast extract, 1 g / L peptone, 0.1 M phosphate buffer, aa, no NH4 1.7 g / L YNB, 60 g / L glucose, 5 g / L glycerol

GC試料処理
[00607] フロント入口/検出器
システム 6890GC、ChemStation Rev.B.03.02(341)
カラム J&W DB−23 30m×25mm×25μm
ランタイム=14.4分
入口 ヒーター=240℃、圧=9.0psi、全流量{H2}=36.2mL/分
キャリア H2@1.0mL/分、9.0psi、35cm/秒
シグナル データレート=2Hz/0.1分
オーブン 150℃、1分
勾配 12℃/分〜220℃、保持3分
勾配 35℃/分〜240℃、保持4分
平衡時間:2分
注入 スプリット、240℃
スプリット比−30:1;29.1mL/分
検出器 FID、240℃
H2@35.0mL/分、空気@350mL/分
エレクトロメーター{Litオフセット}@2.0pA
試料 注入体積=1μL
GC sample processing
[00607] Front entrance / detector system 6890 GC, ChemStation Rev. B. 03.02 (341)
Column J & W DB-23 30m x 25mm x 25μm
Runtime = 14.4 minutes inlet Heater = 240 ° C, pressure = 9.0 psi, total flow {H2} = 36.2 mL / min Carrier H2 @ 1.0 mL / min, 9.0 psi, 35 cm / sec Signal Data rate = 2 Hz /0.1 minute oven 150 ° C, 1 minute
Gradient 12 ° C / min to 220 ° C, 3 minutes holding
Gradient 35 ° C / min to 240 ° C, holding 4 minutes
Equilibration time: 2 minutes injection split, 240 ° C
Split ratio-30: 1; 29.1 mL / min Detector FID, 240 ° C
H2 @ 35.0 mL / min, air @ 350 mL / min
Electrometer {Lit offset} @ 2.0 pA
Sample injection volume = 1 μL

[00608] バック入口/検出器
システム 6890GC、ChemStation Rev.B.03.02(341)
カラム J&W DB−23 30m×25mm×25μm
ランタイム=14.4分
入口 ヒーター=240℃、圧=9.8psi、全流量{H2}=40.1mL/分
キャリア H2@1.1mL/分、9.8psi、38cm/秒
シグナル データレート=2Hz/0.1分
オーブン 150℃、1分
勾配 12℃/分〜220℃、保持3分
勾配 35℃/分〜240℃、保持4分
平衡時間:2分
注入 スプリット、240℃
スプリット比−30:1;32.3mL/分
検出器 FID、240℃
H2@35.0mL/分、空気@350mL/分
エレクトロメーター{Litオフセット}@2.0pA
試料 注入体積=1μL
[00608] Back inlet / detector system 6890 GC, ChemStation Rev. B. 03.02 (341)
Column J & W DB-23 30m x 25mm x 25μm
Runtime = 14.4 minutes inlet Heater = 240 ° C, pressure = 9.8 psi, total flow {H2} = 40.1 mL / min Carrier H2 @ 1.1 mL / min, 9.8 psi, 38 cm / sec Signal Data rate = 2 Hz /0.1 minute oven 150 ° C, 1 minute
Gradient 12 ° C / min to 220 ° C, 3 minutes holding
Gradient 35 ° C / min to 240 ° C, holding 4 minutes
Equilibration time: 2 minutes injection split, 240 ° C
Split ratio-30: 1; 32.3 mL / min Detector FID, 240 ° C
H2 @ 35.0 mL / min, air @ 350 mL / min
Electrometer {Lit offset} @ 2.0 pA
Sample injection volume = 1 μL

[00609] TMSH:トリメチルスルホニウムヒドロキシド(メタノール中0.2mol/L)−VWR TCT1576−025ML [00609] TMSH: Trimethylsulfonium hydroxide (0.2 mol / L in methanol)-VWR TCT 1576-025 ML

実施例5:脂肪酸メチルエステル(Z11-16FAME)前駆体のZ11−16Aldへの変換
背景および論拠
[00610] Z11−16Aldは本開示における目的の活性成分(AI)の1つである。このAIの合成に関する研究開発は4つの主な領域、即ち1.バイオ触媒工学的操作、2.発酵プロセス開発、3.下流プロセス(DSP)開発(微生物で生産されたZ11-16前駆体の精製Z11-16FAMEへの変換)、4.FAME前駆体の標的AI(アセテートまたはアルデヒド)への最終化学変換を中心としている。
Example 5: Background and rationale for converting fatty acid methyl ester (Z11-16 FAME) precursor to Z11-16 Ald
[00610] Z11-16Ald is one of the target active ingredients (AI) in the present disclosure. Research and development on the synthesis of this AI has four major areas: Biocatalyst engineering operation, 2. Fermentation process development, 3. Downstream process (DSP) development (conversion of the microbially produced Z11-16 precursor to purified Z11-16FAME), 4. Central to the final chemical conversion of the FAME precursor to the target AI (acetate or aldehyde).

[00611] DSPは、Z11−16酸を含む微生物脂質をZ11−16FAMEに変換する工程、および引き続く蒸留による富化およびZ11−16Aldへの化学変換を含む。粗Z11−16FAMEを得るための設計されたプロセスの説明を図18に示す。最初に、それぞれのステージにおけるDSPの複数の選択を探索した。最も効率的な方法およびそれぞれのステージにおける工業用設備との適合性を決定した。方法の選択を、フェロモンの全体の製造コストにおける推定コスト寄与に基づいても評価した。 [00611] DSP comprises converting a microbial lipid comprising Z11-16 acid to Z11-16 FAME, and subsequent enrichment by distillation and chemical conversion to Z11-16 Ald. A description of the designed process to obtain crude Z11-16 FAME is shown in FIG. First, we searched for multiple choices of DSP at each stage. The most efficient methods and compatibility with industrial equipment at each stage were determined. The choice of method was also evaluated based on the estimated cost contribution in the overall manufacturing cost of pheromone.

[00612] この実施例はZ11−16FAME前駆体のZ11−16Aldへの最終化学変換の概念の裏付けに集中している。 [00612] This example focuses on supporting the concept of final chemical conversion of Z11-16 FAME precursors to Z11-16 Ald.

結果
Z11−16FAMEの生成
[00613] 1.加熱殺滅発酵、および2.細胞の分離
[00614] SPV459の発酵培養を70℃に加熱して3時間保ち、細胞および不活性リパーゼを加熱殺滅した。濾過の前に濾過助剤を加えた。Seitzフィルターケーシングにフィルタークロスを取り付けた。Seitzフィルターを満たして0.5barの圧力を加えた直後、約250mLの最初の濾液を集めて濾過を中止した。濁った濾液をSeitzフィルターに再び満たし、1barのNで濾過を継続した。
Generation of result Z11-16 FAME
[00613] 1. Heat-killed fermentation, and Cell separation
[00614] The fermentation culture of SPV 459 was heated to 70 ° C and held for 3 hours to heat kill the cells and inactive lipase. A filter aid was added prior to filtration. A filter cloth was attached to the Seitz filter casing. Immediately after filling the Seitz filter and applying a pressure of 0.5 bar, about 250 mL of the first filtrate was collected and filtration was stopped. Cloudy filtrate was again met in Seitz filter, was continued filtered through a N 2 of 1bar.

[00615] 3.押出し
[00616] ケークを羽根に押し付け、ペレットを形成するため、発生中の酵母ペレットをスパチュラで掻き取った。
[00615] 3. Extrusion
[00616] The cake was pressed against the feathers and the developing yeast pellet was scraped off with a spatula to form a pellet.

[00617] 4.乾燥
[00618] 乾燥は通気オーブン中で行なった。ペレットを金属トレイ上に均一に単層で分配し、通気オーブン中、36℃で20時間乾燥した。
[00617] 4. Drying
[00618] Drying was done in a ventilated oven. The pellets were uniformly distributed in monolayers on metal trays and dried in a ventilated oven at 36 ° C. for 20 hours.

[00619] 5.TAG抽出、6.デブリ分離、7.蒸発
[00620] 500mLの三口フラスコに65gの細胞ペレットを入れ、機械的攪拌器、温度計、および還流凝縮器を取り付けた。330mLのn−へプタンを加えた後、混合物を70℃に加熱し、40rpmで撹拌した。混合物を3時間70℃に保った。最初の細胞濾過に用いた同じ20ミクロンの濾布を用いて、まだ熱い混合物をSeitz圧力フィルターを通して直接濾過した。最初の濾過の後、空の三口フラスコを50mLのn−へプタンで洗い出した。洗浄へプタンを用いてフィルターをフラッシュし、これを最初の濾液と同じフラスコに集めた。濾過の後、ペレットを前と同じフラスコに戻し、濾液を50℃で減圧下に蒸発させた。抽出物の重量を測定し、GCおよび酸価の分析のために抽出物の試料を取った。
[00619] 5. TAG extraction, 6. Debris separation, 7. evaporation
[00620] A 500 mL three-necked flask was charged with 65 g of cell pellet and fitted with a mechanical stirrer, thermometer, and reflux condenser. After addition of 330 mL n-heptane, the mixture was heated to 70 ° C. and stirred at 40 rpm. The mixture was kept at 70 ° C. for 3 hours. The still hot mixture was filtered directly through a Seitz pressure filter using the same 20 micron filter cloth used for the initial cell filtration. After the first filtration, the empty three-necked flask was flushed with 50 mL n-heptane. The filter was flushed with wash heptane and collected in the same flask as the first filtrate. After filtration, the pellet was returned to the same flask as before and the filtrate was evaporated at 50 ° C. under reduced pressure. The extract was weighed and the extract sampled for GC and acid number analysis.

[00621] 第2の抽出工程のため、250mLのn−ヘプタンを加え、混合物を1.5時間撹拌した。ワークアップおよびサンプリングは第1の抽出工程と同じであった。第3の抽出を、抽出時間を2時間に延長したことを除いて第2の抽出とほぼ同じに行なった。 [00621] For the second extraction step, 250 mL of n-heptane was added and the mixture was stirred for 1.5 hours. Workup and sampling were the same as in the first extraction step. The third extraction was performed almost the same as the second extraction except that the extraction time was extended to 2 hours.

[00622] 8.エステル化、9.エステル交換反応、10.分離/蒸発、11.乾燥
[00623] 500mLの三口フラスコに17.36gのTAG抽出物および100mlのメタノールを入れ、機械的攪拌器、温度計、および還流凝縮器を取り付けた。0.506gのp−トルエンスルホン酸モノハイドレート(2.66mmol)を加えた後、混合物を60℃(設定温度60℃、実温度53.8℃)に加熱し、180rpmで撹拌した。最終温度に到達した後、撹拌を240rpmに増加し、3mLのトリメチルオルソアセテート(23.57mmol)を加えた。反応をTLCで監視した。60分後、TLCは全てのパルミチン酸の残りが変換されたことを示した。1mLのナトリウムメトキシド溶液(メタノール中25%、4.36mmol)を加える前に、2mLのトリメチルオルソアセテート(15.71mmol)をさらに加えた。混合物をさらに80分撹拌し、TLCで監視した。全てのTAGが変換された後、0.4mLの酢酸で反応を停止させた。混合物を100mlのn−ヘプタンで抽出した。有機相を分離し、水相をさらに20mLのn−ヘプタンで抽出した。有機相を合わせて30mLのdH2Oで洗浄した。有機相を真空で濃縮した。
[00622] 8. Esterification, 9. Transesterification reaction, 10. Separation / evaporation, 11. Drying
[00623] A 500 mL three necked flask was charged with 17.36 g of TAG extract and 100 ml of methanol and fitted with a mechanical stirrer, thermometer, and reflux condenser. After adding 0.506 g of p-toluenesulfonic acid monohydrate (2.66 mmol), the mixture was heated to 60 ° C. (setting temperature 60 ° C., actual temperature 53.8 ° C.) and stirred at 180 rpm. After reaching the final temperature, the stirring was increased to 240 rpm and 3 mL of trimethyl orthoacetate (23.57 mmol) was added. The reaction was monitored by TLC. After 60 minutes, TLC showed that all the palmitic acid residue had been converted. An additional 2 mL of trimethyl orthoacetate (15.71 mmol) was added before 1 mL of sodium methoxide solution (25% in methanol, 4.36 mmol) was added. The mixture was stirred for a further 80 minutes and monitored by TLC. After all the TAG had been converted, the reaction was quenched with 0.4 mL of acetic acid. The mixture is extracted with 100 ml of n-heptane. The organic phase is separated and the aqueous phase is extracted with a further 20 mL of n-heptane. The combined organic phases were washed with 30 mL dH2O. The organic phase is concentrated in vacuo.

[00624] 12.蒸留
[00625] 100mLの丸底フラスコに30gの粗FAMEを満たした。ポットの内容物に磁気撹拌棒を入れた。留出物を分画収集するため、フラスコにVigreuxカラムを取り付け、ミクロ蒸留可変還流蒸留ヘッドを連結した。蒸留ヘッドに温度計、冷却器、収集フラスコ、および真空ラインを取り付けた。装置を断熱した。蒸留は約500mtorrの減圧下、250℃までの温度で行なった。種々の分画を集めてGCで分析した。
[00624] 12. distillation
[00625] A 100 mL round bottom flask was filled with 30 g of crude FAME. A magnetic stir bar was placed in the contents of the pot. To fractionate the distillate, the flask was fitted with a Vigreux column and a microdistillation variable reflux distillation head was connected. The distillation head was fitted with a thermometer, a condenser, a collection flask, and a vacuum line. The device was thermally insulated. The distillation was performed at a temperature of up to 250 ° C. under a reduced pressure of about 500 mtorr. The various fractions were collected and analyzed by GC.

還元
[00626] 簡単には(Bazant, V.ら、「Properties of sodium-bis-(2-methoxyethoxy) aluminiumhydride. I. Reduction of some organic functional groups.」、Tetrahedron Letters 9.29 (1968): 3303-3306)および(筆者不明(2014))のプロトコルに基づき、乾燥した三口フラスコに滴下ロート、磁気撹拌棒、およびセプタムを取り付けた。フラスコをアルゴンでパージした後、フラスコを氷浴に入れた。フラスコに10mLの無水テトラヒドロフランと2.36gのZ11−16FAME(純度約70%)を入れた。滴下ロートに20mLの無水テトラヒドロフランと3.13mL(21.98mmol)のトルエン中60%のSMEAH試薬を入れた。混合物を0℃に冷却した後、SMEAH溶液を30分かけて滴下した。SMEAHを加えた後、氷浴を置き換えて混合物を4時間撹拌した。5mLの10%硫酸で反応を停止させ、生成物を20mLのメチルtert−ブチルエーテルで2回抽出した。有機相を合わせて無水硫酸ナトリウムで乾燥し、真空で濃縮した。
reduction
[00626] Briefly (Bazant, V. et al., "Properties of sodium-bis- (2-methoxyethoxy) aluminumhydride. I. Reduction of some organic functional groups.", Tetrahedron Letters 9.29 (1968): 3303-3306) and A dropping funnel, magnetic stir bar, and septum were attached to a dry three-necked flask according to the protocol of (Unauthored (2014)). After the flask was purged with argon, the flask was placed in an ice bath. The flask was charged with 10 mL of anhydrous tetrahydrofuran and 2.36 g of Z11-16FAME (approximately 70% purity). The addition funnel was charged with 20 mL of anhydrous tetrahydrofuran and 3.13 mL (21.98 mmol) of 60% SMEAH reagent in toluene. After cooling the mixture to 0 ° C., the SMEAH solution was added dropwise over 30 minutes. After addition of SMEAH, the ice bath was replaced and the mixture was stirred for 4 hours. The reaction was quenched with 5 mL of 10% sulfuric acid and the product was extracted twice with 20 mL of methyl tert-butyl ether. The combined organics were dried over anhydrous sodium sulfate and concentrated in vacuo.

Z11−ヘキサデセノールのZ11−ヘキサデセナールへのTEMPO漂白酸化
[00627] 50mLの緩衝溶液(10.08gのNaHCO3、15.3gのNa2HPO4、および1.44gのNaH2PO4を500mLのH2Oに溶解、pH=7.8)を含む250mLのガラスビーカーに、硫酸水素テトラブチルアンモニウム(TBAH)(407mg)、2.89gのZ11−ヘキサデセノール(純度54.3%)を含む30mLのトルエン、および1mLのHO−TEMPO溶液(トルエン中207mg/mL)を加えた。混合物をSilversonミキサーで4000rpm、30秒撹拌し、その後、25mLの4.4%漂白溶液(pH8.58)を、シリンジポンプを通して90秒で加えた。撹拌しながら、反応液の温度およびpHを8分にわたって監視した。8分の撹拌後、550μLの濃HClを加えて反応液を中和し、測定pHを7.06とした。反応混合物を分液ロートに移してトルエンで抽出した。有機層を集めて真空で濃縮した。
TEMPO bleach oxidation of Z11-hexadecenol to Z11-hexadecenal
[00627] 50 mL of buffer solution (NaHCO of 10.08 g 3, 15.3 g of Na 2 HPO 4, and 1.44g dissolved NaH 2 PO 4 in H 2 O in 500mL of, pH = 7.8) in a glass beaker 250mL including , 30 mg of toluene containing tetrabutylammonium hydrogen sulfate (TBAH) (407 mg), 2.89 g of Z11-hexadecenol (purity 54.3%), and 1 mL of HO-TEMPO solution (207 mg / mL in toluene) were added. The mixture was stirred at 4000 rpm for 30 seconds with a Silverson mixer, then 25 mL of 4.4% bleach solution (pH 8.58) was added via syringe pump in 90 seconds. While stirring, the temperature and pH of the reaction were monitored over 8 minutes. After stirring for 8 minutes, 550 μL of concentrated HCl was added to neutralize the reaction solution, and the measurement pH was adjusted to 7.06. The reaction mixture was transferred to a separatory funnel and extracted with toluene. The organic layer was collected and concentrated in vacuo.

[00628] Z11−ヘキサデセノール出発物質のGC−FIDトレースを図19に示す。 [00628] The GC-FID trace of the Z11-hexadecenol starting material is shown in FIG.

[00629] 酸化反応の経過にわたるpHおよび温度を以下に示す。 [00629] The pH and temperature over the course of the oxidation reaction are shown below.

[00630] 酸化生成物のGC−FIDトレースを図20に示す。 [00630] The GC-FID trace of the oxidation product is shown in FIG.

[00631]
反応結果を以下に示す。
[00631]
The reaction results are shown below.

[00632] 生成物濃度の計算 [00632] Calculation of product concentration

[00633]
[00633]

[00634] 1−テトラデカノール内部標準に基づく較正曲線 [00634] Calibration curve based on 1-tetradecanol internal standard

[00635] 分析
[00636] 全ての試料はJ&W DB−23カラムを備えたAgilent 6890 GCで分析した。漂白酸化試料の分析のため、以下の温度プログラムを用いた。100℃で1分、勾配5℃/分で200℃まで、3分保持、勾配35℃/分で240℃まで、10分保持。他の全ての試料はKOH/HSOで誘導体化し、以下のプログラムで分析した。150℃で1分、勾配12℃/分で220℃まで、3分保持、勾配35℃/分で240℃まで、4分保持。
[00635] Analysis
[00636] All samples were analyzed on an Agilent 6890 GC equipped with a J & W DB-23 column. The following temperature program was used for analysis of bleached oxidized samples. Hold at 100 ° C. for 1 minute, ramp 5 ° C./min to 200 ° C., hold 3 min, ramp 35 ° C./min to 240 ° C., hold 10 min. All other samples were derivatized with KOH / H 2 SO 4 and analyzed with the following program. Hold at 150 ° C. for 1 minute, ramp 12 ° C./min to 220 ° C., hold 3 min, ramp 35 ° C./min to 240 ° C., hold 4 min.

実施例6:改善されたZ11−16酸生産株
背景および論拠
[00637] Z11特異的昆虫デサチュラーゼの小さなライブラリーのスクリーニングによって、Helicoverpa zeaのバリアントが16酸基質におけるY.lipolytica H222 ΔP ΔA ΔFバックグラウンドで最も活性が高いと同定された(実施例3参照)。H.zeaデサチュラーゼの3つのインテグラントをスクリーニングし、SPV458、SPV459、およびSPV460として株データベースに保存した。最初のスクリーニングでSPV459は姉妹株SPV458およびSPV460よりも高いタイターを生産し、さらなるプロセス開発のために選択された。SPV459もさらなる株の工学的操作のために最初に選択されたが、選択マーカーは株から安定に除去できなかった。SPV458は株の工学的操作の目的のためにSPV459を置き換えるように選択され、マーカーはSPV458から成功裡にレスキューされた。全部で22種のプラスミド構築物をSPV739に挿入し、マーカーはSPV458のデセンダントをレスキューした。H.zeaデサチュラーゼのさらなるコピーを有する株は、増加したZ11−16酸タイターを生産した。これらの株のうち4つを、Biolector小スケールアッセイおよびDASGIP 1L発酵器における改善された性能について評価した。さらなるデサチュラーゼコピーを有する株は、そのSPV458親株よりも良好に機能したが、SPV459を上回ることはなかった。これらの結果に基づいて2つの株、SPV968およびSPV969をさらなる工学的操作のために選択した。これらの2つの株をマーカーレスキューし、追加のDNAカセットを挿入して、Z11デサチュラーゼの2つまたは3つのコピーを有し、キーとなる脂質代謝遺伝子を欠落した株の小さなライブラリーを作製した(図21)。
Example 6: Improved Z11-16 acid producing strain background and rationale
[00637] Screening of a small library of Z11-specific insect desaturases allows variants of Helicoverpa zea to be isolated from Y. coli on 16 acid substrates. It was identified as having the highest activity on L. lipolytica H222 ΔP ΔA ΔF background (see Example 3). H. Three integrants of zea desaturase were screened and stored in the strain database as SPV458, SPV459, and SPV460. In the first screen, SPV 459 produced higher titers than sister strains SPV 458 and SPV 460 and was selected for further process development. SPV 459 was also initially selected for further strain engineering, but the selectable marker could not be stably removed from the strain. SPV 458 was chosen to replace SPV 459 for the purpose of engineering engineering of the strain, and the marker was successfully rescued from SPV 458. A total of 22 plasmid constructs were inserted into SPV 739 and markers rescued the SPV 458 descendents. H. Strains with additional copies of zea desaturase produced increased Z11-16 acid titers. Four of these strains were evaluated for improved performance in the Biolector small scale assay and DASGIP 1L fermentor. Strains with additional desaturase copies performed better than their SPV 458 parent but did not exceed SPV 459. Based on these results, two strains, SPV 968 and SPV 969, were selected for further engineering operations. These two strains were marker rescued and an additional DNA cassette was inserted to create a small library of strains with two or three copies of the Z11 desaturase and lacking key lipid metabolism genes ( Figure 21).

[00638] Biolectorアッセイを改善するため、さらにいくつかの変更を行なった。一般には1Lスケールで株の性能は予測できるが、Biolectorアッセイではより低い細胞密度と最大のタイターが観察された。細胞密度を増加し、タイターを向上させ、発酵性能との相関を改善するため、発酵バッチプロセスv1.1(SOP026.2)で用いたセミデファインド培地を選択した。現在の発酵プロセスも32℃のインキュベーション温度を使用している。新たな培地を用いて28℃と32℃の温度を比較した。最後に、現在の発酵供給バッチプロセスは高グリセロール濃度と低グルコース濃度の初期バッチ相を採用している。60g/Lのグリセロールと40g/Lのグルコースを用いる代替のBiolectorバッチ培地を試験した。 [00638] Several further changes were made to improve the Biolector assay. While the performance of the strain is generally predictable on the 1 L scale, lower cell densities and maximal titers were observed in the Biolector assay. The semi-defined media used in the fermentation batch process v1.1 (SOP 026.2) was selected to increase cell density, improve titer and improve correlation with fermentation performance. Current fermentation processes also use 32 ° C. incubation temperatures. Temperatures of 28 ° C. and 32 ° C. were compared using fresh medium. Finally, current fermented feed batch processes employ an initial batch phase of high glycerol concentration and low glucose concentration. An alternative Biolector batch medium was tested using 60 g / L glycerol and 40 g / L glucose.

[00639] 脂質動員遺伝子の遺伝子欠落とZ11−16酸デサチュラーゼのさらなるコピーの挿入によって、改善されたZ11−16酸B(バイオデサチュレーション)株を同定した。 [00639] An improved Z11-16 acid B d (biodesaturation) strain was identified by gene deletion of the lipid mobilization gene and insertion of additional copies of Z11-16 acid desaturase.

[00640] 共基質組成(グリセロールとグルコースの濃度)の相違に対する改善されたZ11−16酸B株の応答を検討した。 [00640] examined the response of improved Z11-16 acid B d strains to differences cosubstrate composition (concentration of glycerol and glucose).

アプローチ
[00641] Helicoverpa zeaデサチュラーゼ(配列番号1のアミノ酸配列、配列番号20のコドン最適化ヌクレオチド配列)またはSesamia inferens Z11デサチュラーゼ(配列番号2のアミノ酸配列、配列番号39のコドン最適化ヌクレオチド配列)のいずれかを発現する直鎖状DNAカセットを、Y.lipolytica H222 ΔPΔAΔF(SPV298)誘導株に多数の遺伝子座で挿入した。
approach
[00641] Either Helicoverpa zea desaturase (amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, codon optimized nucleotide sequence of SEQ ID NO: 20) or Sesamia inferens Z11 desaturase (amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, codon optimized nucleotide sequence of SEQ ID NO: 39) A linear DNA cassette that expresses A lipolytica H222 ΔP Δ A ΔF (SPV 298) derivative was inserted at multiple loci.

[00642] 得られた株をM2P Labs Biolector中の48ウェルフラワープレートを用いる700μl生物変換でアッセイした。 [00642] The resulting strains were assayed at 700 μl bioconversion using a 48-well flower plate in M2P Labs Biolector.

[00643] 2つのインキュベーション温度、28℃および32℃を試験した。 [00643] Two incubation temperatures, 28 ° C and 32 ° C, were tested.

[00644] 株のサブセットについて2つの培地組成を試験した。培地はグルコースとグリセロールの含量を除いて同一であった。両方の培地は硫酸アンモニウムまたはアミノ酸を含まない1.7g/Lの酵母窒素塩基、1g/Lの酵母抽出物、3.3g/Lの硫酸アンモニウム、100mMのリン酸カリウム緩衝液、および8.5mg/Lの硫酸鉄を含んでいた。全体で20g/Lの16ME(メチルパルミテート)を2つの10g/Lボーラスとして加えた。共基質濃度は以下の通りであった。
[00645] 高グルコース一次培地:120g/Lのグルコースおよび5g/Lのグリセロール
[00646] 高グリセロール培地:40g/Lのグルコースおよび60g/Lのグリセロール
[00647] 増殖速度、Z11−16酸の比生産性、最大のZ11−16酸のタイター、およびZ11−16酸の選択性を、株の間で比較した。
[00644] Two media compositions were tested for subsets of strains. The media were identical except for the content of glucose and glycerol. Both media were 1.7 g / L yeast nitrogen base without ammonium sulfate or amino acids, 1 g / L yeast extract, 3.3 g / L ammonium sulfate, 100 mM potassium phosphate buffer, and 8.5 mg / L Contained iron sulfate. A total of 20 g / L 16ME (methyl palmitate) was added as two 10 g / L boluses. The co-substrate concentrations were as follows.
[00645] High glucose primary medium: 120 g / L glucose and 5 g / L glycerol
[00646] High glycerol medium: 40 g / L glucose and 60 g / L glycerol
[00647] The growth rate, specific productivity of Z11-16 acid, maximum Z11-16 acid titer, and Z11-16 acid selectivity were compared between strains.

[00648] 選択性は以下のように定義される。 [00648] Selectivity is defined as follows.

[00649] ここでg16酸は未変換の基質であり、g16酸は内部化され、トリアシルグリセリドまたは別の細胞内脂質として貯えられる16酸である。 [00649] Here, g16 acid S is an unconverted substrate, and g16 acid I is a 16 acid which is internalized and stored as a triacylglyceride or another intracellular lipid.

結果
[00650] 第1世代の対照SPV458およびSPV459に加えて、9種の第2および第3世代の株を試験した。全ての構築物は、H.zea Z11デサチュラーゼの1コピーおよび第1世代のデサチュラーゼライブラリー(DSTg1)で同定されたS.inferens Z11デサチュラーゼの1コピーを含むSPV1060を除いて、H.zea Z11デサチュラーゼのコピーを含んでいた(実施例4参照)。いくつかの株は脂質代謝におけるキー遺伝子、FAT1(脂肪アシルCoAシンセターゼ/脂肪酸トランスポーター)、TGL3(細胞内トリアシルグリセロールリパーゼ)、およびGUT2(グリセロール-3-ホスフェートデヒドロゲナーゼ)の欠落をも含んでいた。Gut2pデヒドロゲナーゼはグリセロール利用経路における第2の反応を触媒し、グリセロール−3−ホスフェートをDHAPに変換する。高濃度のグリセロールの存在下で増殖したGUT2ノックアウトは、異化作用を異常調節することがある高濃度のグリセロール−3−ホスフェートの蓄積を起こす可能性がある。これは第2世代の株のスクリーニングにおいて観察された。この増殖阻害を避けるため、グリセロールを含まない培地中でGUT2欠落株を増殖させた(材料および方法参照)。
result
[00650] In addition to the first generation controls SPV 458 and SPV 459, nine second and third generation strains were tested. All constructs are as described in H. One copy of zea Z11 desaturase and S. coli identified in the first generation desaturase library (DSTg1). With the exception of SPV 1060 containing one copy of the inferens Z11 desaturase, It contained a copy of zea Z11 desaturase (see Example 4). Several strains also contained the loss of key genes in lipid metabolism, FAT1 (fatty acyl-CoA synthetase / fatty acid transporter), TGL3 (intracellular triacylglycerol lipase), and GUT2 (glycerol-3-phosphate dehydrogenase) . Gut2p dehydrogenase catalyzes a second reaction in the glycerol utilization pathway, converting glycerol-3-phosphate to DHAP. GUT2 knockouts grown in the presence of high concentrations of glycerol can result in the accumulation of high concentrations of glycerol-3-phosphate which may dysregulate catabolism. This was observed in the screening of second generation strains. In order to avoid this growth inhibition, GUT2 deficient strains were grown in medium without glycerol (see Materials and Methods).

[00651] 高グルコース培地における28℃と32℃の培養温度の比較(HSD036、HSD043、HSD055、HSD056、およびHSD061)
[00652] 増殖速度
[00653] 高グルコース培地中、28℃と32℃の両方で、5つの独立した実験を行ない、生物変換を試験した。11種の株全てを少なくとも1つの温度条件で試験した。初期増殖速度は遺伝子型に関わらず同様であった(図22A)。28℃で増殖速度は0.21〜0.23h−1であった。32℃ではいくつかの株で増殖速度はやや速く、全体の範囲は0.23〜0.24h−1であった。HSD043で用いたグリセロールなしの高グルコース培地でインキュベートした株はより遅い速度(0.13〜0.14h−1)で増殖し、5g/Lのグリセロールでも増殖速度に顕著な好影響を与え得ることを示した(図23)。
[00651] Comparison of culture temperature at 28 ° C and 32 ° C in high glucose medium (HSD036, HSD043, HSD055, HSD056, and HSD061)
Growth rate
[00653] Five independent experiments were performed to test bioconversion in high glucose medium at both 28 ° C and 32 ° C. All 11 strains were tested under at least one temperature condition. Initial growth rates were similar regardless of genotype (FIG. 22A). The growth rate at 28 ° C. was 0.21 to 0.23 h −1 . At 32 ° C., the growth rate was somewhat faster for some strains, with an overall range of 0.23 to 0.24 h −1 . Strains incubated in high glucose medium without glycerol used in HSD 043 grow at a slower rate (0.13 to 0.14 h -1 ), and even 5 g / L of glycerol can significantly affect the growth rate (Figure 23).

[00654] 比生産性
[00655] 高グルコース培地中で、最大の比生産性(gZ11-16酸/L/OD-h)は、23時間における最初のサンプリングで観察された(基質添加は7時間目)。いくつかの場合では、特に32℃では、比生産性はその後の時点も保持されていた。28℃では、SPV458から誘導された第2および第3世代の株の両方は、SPV459よりも高い比生産性を示した(図22B)。最初の2つのデサチュラーゼコピーについては、デサチュラーゼのコピー数に対する比生産性のほぼ直線的な依存性(約2mg/L-OD-h-コピー数)が観察された。第3のデサチュラーゼコピーを添加すると比生産性が少し増加する。
[00654] Specific productivity
[00655] In high glucose media, maximal specific productivity (gZ11-16 acid / L / OD-h) was observed at the first sampling at 23 hours (substrate addition at 7 hours). In some cases, particularly at 32 ° C., the specific productivity was also maintained at later times. At 28 ° C., both second and third generation strains derived from SPV 458 showed higher specific productivity than SPV 459 (FIG. 22B). For the first two desaturase copies, a nearly linear dependence of the specific productivity on the desaturase copy number (about 2 mg / L-OD-h-copy number) was observed. The addition of the third desaturase copy increases the specific productivity slightly.

[00656] 32℃では、SPV1056、SPV1199、およびSPV1200の3株を除いて全ての株でより高い比生産性が観察された(図22B、図24B)。これら3株は全て、H.zeaデサチュラーゼの3コピーを有する株であり、全てFAT1欠落を含んでいる。SPV1199とSPV1200はTGL3欠落を含む同一の遺伝子型を有しているが、それぞれ個別の系統、SPV968およびSPV969から誘導されている(図21)。観察された低下はFAT1の欠落の存在のみによるものではない。それは、SPV1056およびSPV1199の親株であるSPV968がFAT1の欠落を含んでおり、32℃でより高い平均比生産性を示すからである(図22B、図24B)。比生産性のデサチュラーゼコピー数への同じ直線的依存性が32℃で観察された(図24B)。勾配は約2.5(mg/L-OD-h-コピー数)に増加した。 [00656] At 32 ° C, higher specific productivity was observed for all strains except for 3 strains SPV1056, SPV1 199, and SPV1200 (Figure 22B, Figure 24B). All three of these strains are H.. It is a strain with 3 copies of zea desaturase, all containing FAT1 deletion. SPV1 199 and SPV1200 have the same genotype with TGL3 deletion but are derived from separate lines, SPV 968 and SPV 969, respectively (Figure 21). The observed reduction is not only due to the presence of FAT1 loss. This is because SPV 956, which is the parent strain of SPV 1056 and SPV 1199, contains the lack of FAT 1 and exhibits higher average specific productivity at 32 ° C. (FIG. 22B, FIG. 24B). The same linear dependence of specific productivity on desaturase copy number was observed at 32 ° C. (FIG. 24B). The gradient increased to about 2.5 (mg / L-OD-h-copy number).

[00657] Z11−16酸タイター
[00658] 最大のZ11−16酸タイターが、最後の48時間のサンプリングで持続的に観察された。最大の比生産性は48時間のタイターとほぼ相関する(図25A)。生産性がどの程度持続するかの変動によってデータが散らばる。
[00657] Z11-16 acid titer
[00658] The highest Z11-16 acid titer was continuously observed at the last 48 hours of sampling. Maximum specific productivity roughly correlates with the 48 hour titer (FIG. 25A). Data is scattered by fluctuations in how long productivity lasts.

[00659] TGL3の欠落を含むSPV969系統の3株はより長く生産性を持続し、タイターが高くなった(図22C)。SPV969は32℃で5.06±0.17g/Lを生産した。3つのH.zeaデサチュラーゼコピーを有する株SPV1058は一貫して生産性を持続し、観察された最大のタイター、28℃で5.79±0.01g/L、32℃で6.1±0.08g/Lを生産した。SPV969の第2のデセンダントであるSPV1059はTGL3およびGUT2の両方の欠落を含んでいた。グリセロールなしの高グルコース培地で培養すると、SPV1059の単一反復はシールの目詰まりによる低酸素にならずに生存し、5.39g/Lのタイターに達した(シールの目詰まりの説明については材料および方法を参照)。 [00659] Three of the SPV 969 strains, including the absence of TGL3, remained productive longer and had higher titers (Figure 22C). SPV 969 produced 5.06 ± 0.17 g / L at 32 ° C. Three H. Strain SPV1058 with the zea desaturase copy consistently maintains productivity, with the highest titer observed, 5.79 ± 0.01 g / L at 28 ° C., 6.1 ± 0.08 g / L at 32 ° C. Produced. SPV 1059, the second descendent of SPV 969, contained the loss of both TGL3 and GUT2. When cultured in high glucose medium without glycerol, single replicates of SPV 1059 survived without becoming hypoxic due to seal clogging and reached a titer of 5.39 g / L (material for explanation of seal clogging) And see how).

[00660] 株SPV968およびSPV1056は28℃でSPV969系統における株と同様の最大比生産性を示したが、生産性はより急速に減少し、48時間のタイターはそれぞれ2.27±0.07g/Lおよび3.09±0.23g/Lとなった。32℃では生産性はより長く持続し、最終タイターはより高くなった。SPV968は3.55±0.22g/LのZ11−16酸を生産した。SPV1056は32℃で3.80±0.09g/Lの最終48時間タイターに達した。対照のSPV459は28℃で2.36±0.03g/L、32℃で3.70±0.33g/Lを生産した(図22C)。 [00660] The strains SPV 968 and SPV 1056 showed maximal specific productivity similar to the strain in strain SPV 969 at 28 ° C, but the productivity decreased more rapidly, with a 48 hour titer of 2.27 ± 0.07 g / h respectively L and 3.09 ± 0.23 g / L. Productivity remained longer at 32 ° C. and final titers were higher. SPV 968 produced 3.55 ± 0.22 g / L of Z11-16 acid. The SPV 1056 reached a final 48 hour titer of 3.80 ± 0.09 g / L at 32 ° C. The control SPV 459 produced 2.36 ± 0.03 g / L at 28 ° C. and 3.70 ± 0.33 g / L at 32 ° C. (FIG. 22C).

[00661] 選択性および脂質含量
[00662] 株の性能を評価するために48時間における選択性も用いた。上で定義したように、選択性は、バイオ触媒が他の脂肪酸生成物に対してどれほど選択的にZ11−16酸を生産するか、および16酸基質がどの程度良好に生成物に変換されるかの両方を示す。大部分の株について、選択性は32℃で高かった(図26A)。天然の脂肪酸タイターは両方の温度で一貫しており、比較的低いので、これは一次的には16酸からZ11−16酸への変換が持続していることによる。結果として、選択性はZ11−16酸タイターとほぼ相関する(図25B)。大部分の株について、選択性は23時間と48時間とで比較的一定であった(図25C)。28℃では、複数のデサチュラーゼコピーを有する第2および第3世代の株はSPV459よりも有意に高い選択性を示した。SPV1058およびSPV1059について最大の選択性は約59%で観察された(図26A)。32℃では選択性の差異が減少し、SPV459では45%のZ11−16酸、SPV1058では再び59%であった(図26A)。
[00661] Selectivity and Lipid Content
[00662] The selectivity at 48 hours was also used to assess the performance of the strains. As defined above, the selectivity is how selectively the biocatalyst produces Z11-16 acid relative to other fatty acid products, and how well the 16 acid substrate is converted to product Show both. The selectivity was high at 32 ° C. for most strains (FIG. 26A). Natural fatty acid titers are consistent and relatively low at both temperatures, primarily due to the sustained conversion of 16 acids to Z11-16 acids. As a result, the selectivity is approximately correlated with Z11-16 acid titer (FIG. 25B). For most strains, the selectivity was relatively constant at 23 and 48 hours (FIG. 25C). At 28 ° C., the second and third generation strains with multiple desaturase copies showed significantly higher selectivity than SPV 459. Maximum selectivity for SPV 1058 and SPV 1059 was observed at about 59% (FIG. 26A). At 32 ° C., the difference in selectivity decreased, with 45% Z11-16 acid for SPV 459 and again 59% for SPV 1058 (FIG. 26A).

[00663] OD600吸光度によって細胞密度を測定した一方、中程度に肥満したY.lipolytica細胞についての係数0.78gDCW/L−ODを用いて吸光度を乾燥細胞重量(DCW)に変換することによって、バイオマスの脂質分画を推定した。脂肪酸タイターの合計をこの乾燥細胞重量濃度のこの推定値で割ることによって、脂質分画を計算した。一般には、これらの推定した脂質分画は48時間で全細胞重量の30%〜40%になった。SPV969およびSPV1058は32℃で最大の脂質分画、それぞれ44%および43%を有していた(図26B)。SPV459およびSPV1056の両方は32℃でより低い脂質分画を有していた(図26B)。逆に、SPV1058は32℃でやや高い分画を生産した(図26B)。 [00663] Cell density was measured by OD600 absorbance while moderately obese Y. coli. The lipid fraction of biomass was estimated by converting the absorbance to dry cell weight (DCW) using a coefficient of 0.78 g DCW / L-OD for L. lipolytica cells. The lipid fraction was calculated by dividing the sum of fatty acid titers by this estimate of the dry cell weight concentration. In general, these estimated lipid fractions amounted to 30% to 40% of the total cell weight in 48 hours. SPV 969 and SPV 1058 had the largest lipid fraction at 32 ° C., 44% and 43%, respectively (FIG. 26B). Both SPV 459 and SPV 1056 had lower lipid fractions at 32 ° C. (FIG. 26B). Conversely, SPV 1058 produced slightly higher fractions at 32 ° C. (FIG. 26B).

[00664] 脂質分画は測定された他のパラメーターとは独立に制御されているようであり、全脂質貯蔵が独立して調節されていることを示している。この仮説は、DASGIP発酵器の実験でSPV459が16酸を取り込み、最初に16酸とZ11−16酸の組合せを貯蔵した後に16酸分画をZ11−16酸にさらに変換するという観察と一致している。Biolectorアッセイにおいて、Z11−16酸の生産性と最終脂質分画との間に観察された相関はなく、Z11−16酸への増大した流束は脂質貯蔵に影響しないことを示している(図25F)。脂質分画はまた、試験した株についてZ11−16酸のタイターとよく相関しない(図25Dおよび図25E)。上述のように、脂質分画は全ての株について同様で、Z11−16酸のタイターにおける相違は一次的には16酸のZ11−16酸への変換の程度の関数である。Z11−16酸のタイターのさらなる増加は、細胞の脂質含量を増加させることによって達成できよう。 [00664] The lipid fraction appears to be controlled independently of the other parameters measured, indicating that total lipid storage is regulated independently. This hypothesis is consistent with the observation that SPV 459 takes up 16 acids in experiments with DASGIP fermentors and further converts the 16 acid fraction to Z11-16 acids after first storing the combination of 16 acids and Z11-16 acids. ing. In the Biolector assay, there is no correlation observed between Z11-16 acid productivity and final lipid fraction, indicating that increased flux to Z11-16 acid does not affect lipid storage (Figure 25F). The lipid fraction also does not correlate well with the Z11-16 acid titer for the strains tested (FIG. 25D and FIG. 25E). As mentioned above, the lipid fraction is the same for all strains, and the difference in Z11-16 acid titer is primarily a function of the degree of conversion of 16 acids to Z11-16 acids. A further increase of the Z11-16 acid titer could be achieved by increasing the lipid content of the cells.

[00665] 28℃における高グルコース培地と高グリセロール培地の性能の比較(HSD062)
[00666] 実験HSD062において、一次高グルコース培地を、SPV459を用いる現在の供給バッチ発酵プロセスのバッチ相で用いた高グリセロール培地と比較した(培地組成については材料および方法を参照)。高グルコース培地と高グリセロール培地の唯一の相違は、グルコースとグリセロールの共基質の濃度であった。高グルコース培地は120g/Lのグルコースと5g/Lのグリセロールを含む一方、高グリセロール培地は40g/Lのグルコースと60g/Lのグリセロールを含む。実験HSD062における初期増殖速度は高グルコース培地と高グリセロール培地で同様であった(図27)。
[00665] Comparison of performance of high glucose medium and high glycerol medium at 28 ° C (HSD 062)
[00666] In experimental HSD062, the primary high glucose medium was compared to the high glycerol medium used in the batch phase of the current fed-batch fermentation process using SPV 459 (see Materials and Methods for medium composition). The only difference between high glucose and high glycerol media was the concentration of glucose and glycerol co-substrate. High glucose medium contains 120 g / L glucose and 5 g / L glycerol, while high glycerol medium contains 40 g / L glucose and 60 g / L glycerol. The initial growth rate in experiment HSD062 was similar in high glucose and high glycerol media (Figure 27).

[00667] 比生産性
[00668] 比生産性は株、培地、および時点の関数として変化した。高グルコース培地中のSPV459の23時間の試料に用いたウェルはシールの目詰まりによって失われ、比生産性の正確な測定ができなかった。高グリセロール条件での23時間における比生産性は高グルコース値で以前に観察されたものより低かった(2.4±0.1mg/L-OD-h)(図28A)。初期比生産性が低いにも関わらず、SPV459は高グリセロール培地で後にZ11−16酸の生産が増加した。41.5時間の時点で計算した比生産性は、高グリセロール培地で4.2±0.2mg/L−OD−h、高グルコース培地で2.1±0.5mg/L−OD−hであった(図28B)。
[00667] Specific productivity
[00668] Specific productivity changed as a function of strain, medium, and time point. The wells used for the 23 hour sample of SPV 459 in high glucose medium were lost due to seal clogging and accurate measurement of specific productivity could not be made. The specific productivity at 23 hours in high glycerol conditions was lower than that previously observed at high glucose values (2.4 ± 0.1 mg / L-OD-h) (FIG. 28A). In spite of the low initial specific productivity, SPV 459 increased the production of Z11-16 acid later in high glycerol medium. The specific productivity calculated at 41.5 hours was 4.2 ± 0.2 mg / L-OD-h in high glycerol medium and 2.1 ± 0.5 mg / L-OD-h in high glucose medium. There was (Figure 28B).

[00669] 高グルコース培地で以前に観察されたように、SPV968およびSPV1056は生物変換の初期により高い比生産性を有していた(図28A)。高グルコース培地と比較すると、両方の株は高グリセロール培地中でより低い初期比生産性を有していたが、41.5時間の時点までこの低い生産性を持続していた(図28Aおよび図28B)。 [00669] As previously observed in high glucose medium, SPV 968 and SPV 1056 had higher specific productivity at the beginning of bioconversion (Figure 28A). Both strains had lower initial specific productivity in high glycerol medium as compared to high glucose medium, but sustained this low productivity up to 41.5 hours (FIG. 28A and FIG. 28B).

[00670] Z11−16酸のタイター
[00671] 上述の比生産性パターンにより、Z11−16酸のタイターは株および培地によって変動した。SPV458およびSPV459は高グリセロール培地中でより多くのZ11−16酸を生産したが、SPV968およびSPV1056のタイターは両方の培地で同様であった(図28C)。
[00670] Titer of Z11-16 Acid
[00671] Due to the specific productivity pattern described above, the titer of Z11-16 acid varied with strain and medium. SPV 458 and SPV 459 produced more Z11-16 acid in high glycerol media, but the titers of SPV 968 and SPV 1056 were similar in both media (FIG. 28C).

[00672] 選択性および脂質含量
[00673] 選択性および脂質含量の培地に対する依存性は株によっても変動した。Z11−16酸のタイターの有意な相違にも関わらず、SPV459の選択性は2つの培地で等価であった(図28D)。SPV458の選択性は高グリセロール培地で35%高い一方、Z11−16酸のタイターは56%高かった(図28Dおよび図28C)。Z11−16酸の選択性におけるより僅かな増加が、SPV968(17%)およびSPV1056(6%)で観察された(図28D)。
[00672] Selectivity and Lipid Content
[00673] The dependence of selectivity and lipid content on the medium also varied with the strain. The selectivity of SPV 459 was equivalent in the two media, despite the significant difference in titer of Z11-16 acid (FIG. 28D). The selectivity of SPV 458 was 35% higher in high glycerol medium, while the titer of Z11-16 acid was 56% higher (Figure 28D and Figure 28C). A smaller increase in the selectivity of Z11-16 acid was observed with SPV 968 (17%) and SPV 1056 (6%) (FIG. 28D).

[00674] SPV459は高グリセロール培地中でより高いタイターの16酸、Z9−18酸、およびZ9Z12−18酸を蓄積し、高グルコース培地について観察されたZ11−16酸の選択性とタイターとの相関は高グリセロール培地には持ち越されなかった。株SPV968およびSPV1056は、高グリセロール培地中で16酸の蓄積を低減させる一方、Z9−18酸およびZ9Z12−18酸のタイターを増加させることによって同様の選択性を保っていた(図29)。 [00674] SPV 459 accumulates higher titers of 16 acids, Z9-18 acids, and Z9Z12-18 acids in high glycerol medium, and the correlation between the selectivity of Z11-16 acid and the titer observed for high glucose medium Was not carried over to high glycerol medium. Strains SPV 968 and SPV 1056 maintained similar selectivity by reducing the accumulation of 16 acids in high glycerol medium, while increasing the titers of Z9-18 and Z9Z12-18 acids (Figure 29).

[00675] 推定した脂質含量における傾向は、Z11−16酸のタイターおよび選択性に関する観察と一致していた。高グリセロール培地におけるSPV459およびSPV458の推定脂質含量は、それぞれ95%および56%高かった(図28E、図30)。SPV968およびSPV1056は両方の培地中で同様の脂質含量を蓄積した。 [00675] The trend in estimated lipid content was consistent with the observations regarding titer and selectivity of Z11-16 acid. The estimated lipid content of SPV 459 and SPV 458 in high glycerol medium was 95% and 56% higher, respectively (FIG. 28E, FIG. 30). SPV 968 and SPV 1056 accumulated similar lipid content in both media.

要旨
[00676] まとめると、これらの結果は、SPV459およびSPV458におけるより高い16酸の取り込み速度はデサチュラーゼの基質のより高い細胞内濃度およびその結果としてより高いZ11−16酸のタイターをもたらすという仮説を支持している。SPV968およびSPV1056は高グリセロール培地中で増加した16酸を蓄積せず、これらの株において取り込み速度がグリセロールおよびグルコースの濃度に依存しないことと一致していた。SPV968とSPV1056の両方はFAT1欠落を有しており、これは培地の変更に影響されないことを説明するものであろう。FAT1は脂質動員に関連する脂質体/ペルオキシソーム脂肪酸輸送体として同定されている(Dulermo, R., Gamboa-Melendez, H., Ledesma-Amaro, R., Thevenieau, F., & Nicaud, J. M. (2015) Unraveling fatty acid transport and activation mechanisms in Yarrowia lipolytica. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Molecular and Cell Biology of Lipids, 1851(9): 1202-1217)。いかなる1つの理論にも縛られるわけではないが、Fat1pはある条件下では培地依存的に異なった様式で異なった膜を標的として、脂肪酸の取り込みに寄与している可能性がある。或いは、これは細胞内の脂肪酸の活性化に寄与し得る。全ての株における天然C18脂肪酸の増加は、高グリセロール培地中におけるde novo脂肪酸合成またはCoA伸長の速い速度を支持している。
Abstract
[00676] Taken together, these results support the hypothesis that higher uptake rates of 16 acids in SPV 459 and SPV 458 result in higher intracellular concentrations of substrate for desaturase and consequently higher titers of Z11-16 acids doing. SPV 968 and SPV 1056 did not accumulate increased 16 acid in high glycerol medium, consistent with the uptake rate being independent of glycerol and glucose concentration in these strains. Both SPV 968 and SPV 1056 have FAT1 deficiency, which may explain that they are not affected by media changes. FAT1 has been identified as a lipid body / peroxisomal fatty acid transporter related to lipid mobilization (Dulermo, R., Gamboa-Melendez, H., Ledesma-Amaro, R., Thevenieau, F., & Nicaud, JM (2015 B.) Unraveling fatty acid transport and activation mechanisms in Yarrowia lipolytica. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Molecular and Cell Biology of Lipids, 1851 (9): 1202-1217). While not being bound by any one theory, Fat1p may contribute to fatty acid uptake, targeting different membranes in different ways in a medium-dependent manner under certain conditions. Alternatively, this may contribute to the activation of intracellular fatty acids. The increase of natural C18 fatty acids in all strains supports the fast rate of de novo fatty acid synthesis or CoA elongation in high glycerol medium.

[00677] 一次高グルコース培地中で増殖した主な株の生産性、最大タイター、および選択性を以下の表17に示す。データからいくつかの重要な観察が得られる。 [00677] Productivity, maximal titers, and selectivities of major strains grown in primary high glucose medium are shown in Table 17 below. Several important observations can be obtained from the data.

[00678] 28℃において比生産性はデサチュラーゼのコピー数とともに増加する。増加は非線形であり、第3のデサチュラーゼコピーの添加により僅かな増加が観察される。 [00678] At 28 ° C, the specific productivity increases with the desaturase copy number. The increase is non-linear and a slight increase is observed with the addition of the third desaturase copy.

[00679] インキュベーション温度を28℃から32℃に上昇すると、大部分の株において比生産性が増加する。例外はSPV1056、SPV1199、およびSPV1200である。これらの株は全てH.zeaデサチュラーゼの3つのコピーおよびFAT1の欠落を有している。 [00679] Increasing the incubation temperature from 28 ° C to 32 ° C increases specific productivity in most strains. Exceptions are SPV 1056, SPV 1199, and SPV 1200. These strains are all H.. Has 3 copies of zea desaturase and the lack of FAT1.

[00680] Z11−16酸のタイターは一般にデサチュラーゼのコピー数とともに増加する。TGL3欠落株であるSPV969およびSPV1058は48時間で最大のタイター(5〜6g/L)を生産した。 [00680] The titer of Z11-16 acid generally increases with the desaturase copy number. The TGL3-deficient strains SPV 969 and SPV 1058 produced maximal titers (5-6 g / L) in 48 hours.

[00681] Z11−16酸のタイターは全ての株にわたって32℃でより高い。 [00681] The titer of Z11-16 acid is higher at 32 ° C. across all strains.

[00682] 選択性はZ11−16酸のタイターと相関する。最大の再現可能な選択性はSPV1056(0.57±0.02)およびSPV1058(0.59±0.01)で観察された。 [00682] Selectivity correlates with the titer of Z11-16 acid. The greatest reproducible selectivity was observed with SPV 1056 (0.57 ± 0.02) and SPV 1058 (0.59 ± 0.01).

[00683]
[00683]

[00684] 実験HSD062では、28℃で高グルコースおよび高グリセロール培地条件におけるSPV459、SPV458、SPV968、およびSPV1056の性能を比較した(表18)。 [00684] Experiment HSD062 compared the performance of SPV459, SPV458, SPV968, and SPV1056 in high glucose and high glycerol medium conditions at 28 ° C (Table 18).

[00685] 高グリセロール培地で培養すると、SPV458およびSPV459はより高い全脂肪酸タイター(それぞれ7.8および10.6gTFA/L)、Z11−16酸タイター(2.1および3.8gZ11-16酸/L)、および脂質分画(0.47および0.52gZ11-16酸/gTFA)を示した。 [00685] When cultured in high glycerol medium, SPV 458 and SPV 459 have higher total fatty acid titers (7.8 and 10.6 g TFA / L, respectively), Z11-16 acid titers (2.1 and 3.8 g Z11-16 acid / L), and lipid fractions (0.47 and 0.52 g Z11-16 acid / g TFA) were shown.

[00686] SPV968およびSP1056は高グルコース培地中、最初の23時間でより高い比生産性を示した。全体の性能はSPV1056では両方の培地で同様で、SPV968では高グルコース培地の方が良好であった。 [00686] SPV 968 and SP 1056 showed higher specific productivity in high glucose medium in the first 23 hours. Overall performance was similar in SPV 1056 in both media, and in SPV 968 high glucose media was better.

[00687]
[00687]

[00688] 一次高グルコース培地中で増殖した全ての株の観察された比生産性、推定された比生産性、最大タイター、および選択性を以下の表19に示す。 [00688] The observed specific productivity, estimated specific productivity, maximum titer, and selectivity of all strains grown in primary high glucose medium are shown in Table 19 below.

[00689]
[00689]

結論
[00690] 高グルコース培地中:
[00691] Z11デサチュラーゼの追加的なコピーはZ11−16酸の比生産性を増加させた。
[00692] 脂質代謝の欠落はZ11−16酸のタイターを増加させた。
Conclusion
[00690] In High Glucose Medium:
[00691] Additional copies of Z11 desaturase increased the specific productivity of Z11-16 acid.
[00692] Lack of lipid metabolism increased the titer of Z11-16 acid.

[00693] SPV1058における追加的なデサチュラーゼコピーと細胞内リパーゼTGL3の欠落の組合せは、SPV459(3.7g/L、3.7mg/L-OD-h)と比較してZ11−16酸のタイターの約65%の増加(6.1g/L)および比生産性の約55%の増加(5.7mg/L-OD-h)をもたらした。 [00693] The combination of the additional desaturase copy in SPV 1058 and the lack of the intracellular lipase TGL3 is approximately 65 of the titer of Z11-16 acid compared to SPV 459 (3.7 g / L, 3.7 mg / L-OD-h). % Increase (6.1 g / L) and an increase of about 55% in specific productivity (5.7 mg / L-OD-h).

[00694] 高グリセロール培地への変更の影響は株によって異なる。SPV459およびSPV458は、700μlスケールで高グルコース培地と比較して高グリセロール培地で有意により高いZ11−16酸タイターを生産する。SPV1056は両方の培地で同様に機能する。 [00694] The effect of changing to high glycerol media is strain dependent. SPV 459 and SPV 458 produce significantly higher Z11-16 acid titers in high glycerol medium compared to high glucose medium on a 700 μl scale. SPV1056 functions similarly in both media.

[00695] SPV1056および/またはSPV1058はプロセス開発のための第2世代の株として役立つであろう。 [00695] The SPV 1056 and / or SPV 1058 will serve as a second generation strain for process development.

[00696] 第2世代のプロセスの開発では共基質組成を考慮に入れる。 [00696] Co-substrate composition is taken into account in the development of second generation processes.

[00697] 脂肪酸の貯蔵量(gTFA/gDCW)を増加するため、組換えアシルトランスフェラーゼ発現を試験する。現在の株はBiolector 700μlアッセイで40〜50%の脂肪酸を示す。 [00697] Recombinant acyltransferase expression is tested to increase fatty acid storage (gTFA / gDCW). The current strain shows 40-50% fatty acids in the Biolector 700 μl assay.

材料および方法
[00698] Biolector株スクリーニング生物変換
[00699] Y.lipolytica株をYPD寒天パッチから接種し、2mlのYPDシード培養で、28℃、1000rpmでOD600=10まで16時間増殖させた(Inforsプレートインキュベーター)。シード培養をペレット化し、新鮮なYPD中でOD600=80まで濃縮した。M2Plabs48ウェルフラワープレートで、1.5〜2.5%の接種を用いて新鮮な培地をシードした。32℃で600μlと700μlの体積の両方を試験した実験HSD061を除いて、一般には700μlの体積を用いた。GUT2欠落と対照株がグリセロールなしの高グルコース培地を用いた実験HSD043および高グリセロール培地中で株を培養した実験HSD062を除いて、一般には高グルコース培地を用いた(下の表20)。Biolector中、28℃または32℃、1500rpmで7時間増殖させた後、プレートを取り出し、8.4μlの37℃のメチルパルミテートを液体としてそれぞれのウェルに加え、プレートを再シールし、Biolectorに戻した。接種後23時間でA列とB列から250μlの試料を取り出し、ガラスクリンプトップGCバイアルに移した。試料バイアルを凍結し、−80℃に保存した。サンプリングの後、追加の8.4μlの37℃メチルパルミテートをそれぞれのウェルに加えた。フラワープレートシールを戻してさらに8時間インキュベートした(31時間の時点)。次いでA列およびB列について述べたようにC列およびD列からサンプリングした。次いでプレートを17時間インキュベートし(48時間の時点)、E列およびF列から試料を取り出した。それぞれのサンプリングにおいてTecan M200 Proプレートリーダーで細胞密度を測定した。HSD062は、31時間で試料を取り出さず、接種の41.5時間後にC列〜F列から4つの反復試料を取り出したことを除いて上述のように行なった。
Materials and methods
[00698] Biolector strain screening bioconversion
[00699] Y. The L. lipolytica strain was inoculated from a YPD agar patch and grown in 2 ml YPD seed culture at 28 ° C., 1000 rpm for 16 hours to an OD 600 = 10 (Infors plate incubator). The seed culture was pelleted and concentrated to OD600 = 80 in fresh YPD. Fresh media were seeded on M2Plabs 48-well flower plates with 1.5-2.5% inoculation. Generally, a volume of 700 μl was used, except for experiment HSD061 where both 600 μl and 700 μl volumes were tested at 32 ° C. GUT2 lacking and control strains generally used high glucose medium except for experiment HSD043 where high glucose medium without glycerol and experiment HSD062 where strains were cultured in high glycerol medium (Table 20 below). After growth for 7 hours at 28 ° C. or 32 ° C., 1500 rpm in a Biolector, remove the plate, add 8.4 μl of 37 ° C. methylpalmitate as a liquid to each well, reseal the plate and return to the Biolector The Twenty-three hours after inoculation, 250 μl samples were removed from rows A and B and transferred to glass crimp top GC vials. The sample vials were frozen and stored at -80 ° C. After sampling, an additional 8.4 μl of 37 ° C. methyl palmitate was added to each well. The flower plate seal was returned and incubated for another 8 hours (at 31 hours). It was then sampled from columns C and D as described for columns A and B. The plate was then incubated for 17 hours (at 48 hours) and samples were removed from rows E and F. Cell density was measured on a Tecan M200 Pro plate reader at each sampling. HSD 062 was performed as described above except that no samples were removed at 31 hours and 4 replicate samples were removed from rows C to F 41.5 hours after inoculation.

[00700] 全ての実験において、Biolectorプレート上の酸素感受性オプトードを用いて溶存酸素(DO)を監視した。いくつかの実験の反復は、プレートシールを目詰まりさせるバイオフィルムによる低酸素条件のために失なわれた(たとえば図31A〜図31Eを参照)。DOデータに基づけば、目詰まりは変化し、増殖速度およびZ11−16酸の生産の摂動の程度を変化させる可能性がある。酸素移動が持続した反復データのみを分析に用いた。全てのデータのプロットを図31A〜図31Eに示す。 [00700] Dissolved oxygen (DO) was monitored using oxygen sensitive optodes on Biolector plates in all experiments. Several experimental replicates were lost due to the low oxygen conditions with biofilms that clog plate seals (see, eg, FIGS. 31A-31E). Based on DO data, clogging can vary and change the growth rate and the degree of perturbation of production of Z11-16 acid. Only repeated data with sustained oxygen transfer were used for analysis. Plots of all data are shown in FIGS. 31A-31E.

[00701]
[00701]

[00702] GC試料処理−凍結乾燥試料
[00703] 250μLの培養液を開放ガラスクリンプトップバイアル中で少なくとも3時間、凍結乾燥した。500μLのTMSHをバイアルに加え、クリンプキャップでシールした。これらのバイアルをラックに並べ、250rpmで2時間、28℃のプレートシェーカーに入れた。これらの乾燥細胞と誘導体化試薬とを混合した後、バイアルを85℃で1時間、ヒートブロック中でインキュベートして細胞膜を溶解させた。最後に、メチル化した試料の液体部分を、GC分析の間に固体デブリがカラムを目詰まりさせることを防止するためのガラスインサートとともに清潔なGCバイアルに移した。PROVIVI_002_DUAL_EXTRAWASH_1.M法を用いるGC−FIDで試料を測定した。そのパラメーターを以下に示す。
[00702] GC sample processing-lyophilized sample
[00703] 250 μL of culture was lyophilized in an open glass crimp top vial for at least 3 hours. 500 μL of TMSH was added to the vial and sealed with a crimp cap. The vials were placed in a rack and placed in a 28 ° C. plate shaker for 2 hours at 250 rpm. After mixing these dry cells with the derivatization reagent, the vials were incubated in a heat block at 85 ° C. for 1 hour to lyse cell membranes. Finally, the liquid portion of the methylated sample was transferred to a clean GC vial with a glass insert to prevent solid debris from clogging the column during GC analysis. PROVIVI_002_DUAL_EXTRAWASH_1. The samples were measured by GC-FID using method M. The parameters are shown below.

[00704] フロント入口/検出器
システム 6890GC、ChemStation Rev.B.03.02(341)
カラム J&W DB−23 30m×25mm×25μm
ランタイム=14.4分
入口 ヒーター=240℃、圧=9.0psi、全流量{H2}=36.2mL/分
キャリア H@1.0mL/分、9.0psi、35cm/秒
シグナル データレート=2Hz/0.1分
オーブン 150℃、1分
勾配 12℃/分〜220℃、保持3分
勾配 35℃/分〜240℃、保持4分
平衡時間:2分
注入 スプリット、240℃
スプリット比−30:1;29.1mL/分
検出器 FID、240℃
@35.0mL/分、空気@350mL/分
エレクトロメーター{Litオフセット}@2.0pA
試料 注入体積=1μL
[00704] Front Entrance / Detector System 6890 GC, ChemStation Rev. B. 03.02 (341)
Column J & W DB-23 30m x 25mm x 25μm
Runtime = 14.4 min inlet heater = 240 ° C., pressure = 9.0 psi, the total flow rate {H2} = 36.2 mL / min Carrier H 2 @ 1.0 mL / min, 9.0 psi, 35 cm / sec signal data rate = 2Hz / 0.1 minute oven 150 ° C, 1 minute
Gradient 12 ° C / min to 220 ° C, 3 minutes holding
Gradient 35 ° C / min to 240 ° C, holding 4 minutes
Equilibration time: 2 minutes injection split, 240 ° C
Split ratio-30: 1; 29.1 mL / min Detector FID, 240 ° C
H 2 @ 35.0 mL / min, air @ 350 mL / min
Electrometer {Lit offset} @ 2.0 pA
Sample injection volume = 1 μL

[00705] バック入口/検出器
システム 6890GC、ChemStation Rev.B.03.02(341)
カラム J&W DB−23 30m×25mm×25μm
ランタイム=14.4分
入口 ヒーター=240℃、圧=9.8psi、全流量{H2}=40.1mL/分
キャリア H@1.1mL/分、9.8psi、38cm/秒
シグナル データレート=2Hz/0.1分
オーブン 150℃、1分
勾配 12℃/分〜220℃、保持3分
勾配 35℃/分〜240℃、保持4分
平衡時間:2分
注入 スプリット、240℃
スプリット比−30:1;32.3mL/分
検出器 FID、240℃
@35.0mL/分、空気@350mL/分
エレクトロメーター{Litオフセット}@2.0pA
試料 注入体積=1μL
[00705] Back entrance / detector system 6890 GC, ChemStation Rev. B. 03.02 (341)
Column J & W DB-23 30m x 25mm x 25μm
Runtime = 14.4 minutes inlet Heater = 240 ° C, pressure = 9.8 psi, total flow {H2} = 40.1 mL / min Carrier H 2 @ 1.1 mL / min, 9.8 psi, 38 cm / sec Signal Data rate = 2Hz / 0.1 minute oven 150 ° C, 1 minute
Gradient 12 ° C / min to 220 ° C, 3 minutes holding
Gradient 35 ° C / min to 240 ° C, holding 4 minutes
Equilibration time: 2 minutes injection split, 240 ° C
Split ratio-30: 1; 32.3 mL / min Detector FID, 240 ° C
H 2 @ 35.0 mL / min, air @ 350 mL / min
Electrometer {Lit offset} @ 2.0 pA
Sample injection volume = 1 μL

[00706] TMSH:トリメチルスルホニウムヒドロキシド(メタノール中0.2mol/L)−VWR TCT1576−025ML [00706] TMSH: trimethylsulfonium hydroxide (0.2 mol / L in methanol)-VWR TCT 1576-025 ML

[00707]
[00707]

[00708] 以上の詳細な説明は理解を明確にするためにのみ提示され、当業者には改変は明白であるので、それから不必要な制限を理解すべきではない。 [00708] The above detailed description is presented for clarity of understanding only and modifications are obvious to one of ordinary skill in the art, and therefore unnecessary limitations should not be understood therefrom.

[00709] 本開示をその特定の実施形態に関連して説明したが、さらなる改変が可能であり、本出願は一般に本開示の原理に従い、本開示が関連する技術の範囲内にある既知のまたは慣習的な実施に含まれ、およびこれまでに説明した本質的な特徴および以下に添付した特許請求の範囲に適用することができる本開示からの逸脱を含む本開示の任意の変形、使用、または適応を包含することを意図していることが理解されよう。 [00709] Although the present disclosure has been described in connection with specific embodiments thereof, further modifications are possible, and the present application generally follows the principles of the present disclosure and is known or within the scope of the art to which the present disclosure relates. Any variant, use, or use of the present disclosure, including the essential features described above and departures from the present disclosure, which may apply to the claims appended below, included in conventional implementations. It will be understood that it is intended to encompass adaptation.

参照による組み込み
[00710] 本明細書に引用した全ての参考文献、論文、出版物、特許、特許公開、および特許出願は、全ての目的のために参照によりその全体が組み込まれる。
Embed by reference
All references, articles, publications, patents, patent publications, and patent applications cited herein are incorporated by reference in their entirety for all purposes.

[00711] しかし、本明細書に引用したいずれの参考文献、論文、出版物、特許、特許公開、および特許出願の言及も、これらが有効な先行技術を構成し、または世界のいずれの国でも普遍的な一般的知識の一部を形成することを認めるものでも、いかなる形態でも示唆するものでもなく、そのように受け取るべきでもない。 However, reference to any reference, article, publication, patent, patent publication, and patent application cited herein constitutes prior art in which it is useful or in any country in the world. It does not admit or suggest any form or form of universal general knowledge, nor should it be received as such.

Claims (112)

1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法であって、
1つまたは複数の天然に存在する生物から前記1つまたは複数の不飽和脂質部分を入手する工程;ならびに
前記1つまたは複数の不飽和脂質部分を還元する工程であって、前記還元により1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する、工程を含む方法。
A method of producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties, comprising
Obtaining the one or more unsaturated lipid moieties from one or more naturally occurring organisms; and reducing the one or more unsaturated lipid moieties, wherein the one reducing Or producing a plurality of fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes.
1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法であって、
1つまたは複数の天然に存在する生物から前記1つまたは複数の不飽和脂質部分を入手する工程;
前記1つまたは複数の不飽和脂質部分を1つまたは複数の遊離脂肪酸(FFA)に化学的に変換する工程;
前記1つまたは複数のFFAを1つまたは複数の脂肪酸アルキルエステル(FAAE)にエステル化する工程;ならびに
前記1つもしくは複数のFFAおよび/または前記1つもしくは複数のFAAEを還元する工程であって、前記還元により1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する、工程
を含む方法。
A method of producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties, comprising
Obtaining said one or more unsaturated lipid moieties from one or more naturally occurring organisms;
Chemically converting the one or more unsaturated lipid moieties to one or more free fatty acids (FFAs);
Esterifying the one or more FFAs to one or more fatty acid alkyl esters (FAAEs); and reducing the one or more FFAs and / or the one or more FAAEs. A method comprising the step of: producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes by said reduction.
1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法であって、
1つまたは複数の天然に存在する生物から前記1つまたは複数の不飽和脂質部分を入手する工程;
前記1つまたは複数の不飽和脂質部分を1つまたは複数のFAAEに化学的に変換する工程;ならびに前記1つもしくは複数のFAAEを還元する工程であって、前記還元により1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する、工程
を含む方法。
A method of producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties, comprising
Obtaining said one or more unsaturated lipid moieties from one or more naturally occurring organisms;
Chemically converting the one or more unsaturated lipid moieties into one or more FAAEs; and reducing the one or more FAAEs, wherein the reduction results in one or more fats. A method comprising the step of producing alcohol and / or one or more fatty aldehydes.
前記1つまたは複数の天然に存在する生物が昆虫である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。   A method according to any one of the preceding claims, wherein the one or more naturally occurring organisms are insects. 前記1つまたは複数の天然に存在する生物が昆虫ではない、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。   A method according to any one of the preceding claims, wherein the one or more naturally occurring organisms are not insects. 前記1つまたは複数の天然に存在する生物が、植物、藻類および細菌からなる群から選択される、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。   6. The method according to any one of the preceding claims, wherein the one or more naturally occurring organisms are selected from the group consisting of plants, algae and bacteria. 前記植物が、ヤマモガシ科およびクロウメモドキ科からなる群から選択される科由来である、請求項6に記載の方法。   7. The method according to claim 6, wherein the plant is derived from a family selected from the group consisting of pokeweed family and buckthorn family. 前記植物が、Gevuina属、Calendula属、Limnanthes属、Lunaria属、Carum属、Daucus属、Coriandrum属、Macadamia属、Myristica属、Licania属、Aleurites属、Ricinus属、Corylus属、Kermadecia属、Asclepias属、Cardwellia属、Grevillea属、Orites属、Ziziphus属、Hicksbeachia属、Hippophae属、Ephedra属、Placospermum属、Xylomelum属および/またはSimmondsia属由来の種を含む、請求項6に記載の方法。   The above-mentioned plants are Gevuina, Calendula, Limnanthes, Lunaria, Carum, Daucus, Coriandrum, Macadamia, Myristica, Myristica, Licania, Aleurites, Ricinus, Corylus, Kermadecia, Asclepias, Cardwellia 7. The method according to claim 6, comprising a species from the genera Grevillea, Orites, Ziziphus, Hicksbeachia, Hippophae, Ephedra, Plasospermum, Xylomelum and / or Simmondsia. 前記植物が、Gevuina avellana、Corylus avellana、Kermadecia sinuata、Asclepias syriaca、Cardwellia sublimis、Grevillea exul var.rubiginosa、Orites diversifolius、Orites revoluta、Ziziphus jujube、Hicksbeachia pinnatifolia、およびGrevillea decoraからなる群から選択される、請求項8に記載の方法。   Said plants are Gevuina avellana, Corylus avellana, Kermadecia sinuata, Asclepias syriaca, Cardwellia sublimis, Grevillea exul var. 9. A method according to claim 8, selected from the group consisting of rubiginosa, Orites diversifolius, Orites revoluta, Ziziphus jujube, Hicksbeachia pinnatifolia, and Grevillea decora. 前記藻類が緑藻類を含む、請求項6に記載の方法。   7. The method of claim 6, wherein the algae comprises green algae. 前記緑藻類がPediastrum属由来の種を含む、請求項10に記載の方法。   11. The method of claim 10, wherein the green algae comprises a species from the genus Pediastrum. 前記緑藻類がPediastrum simplexを含む、請求項10に記載の方法。   11. The method of claim 10, wherein the green algae comprises Pediastrum simplex. 前記細菌がグラム陰性菌を含む、請求項6に記載の方法。   7. The method of claim 6, wherein the bacteria comprises gram negative bacteria. 前記グラム陰性菌がMyxococcus属由来の種を含む、請求項13に記載の方法。   14. The method of claim 13, wherein the gram negative bacteria comprises a species from the genus Myxococcus. 前記グラム陰性菌がMyxococcus xanthusを含む、請求項13に記載の方法。   14. The method of claim 13, wherein the gram negative bacterium comprises Myxococcus xanthus. 前記細菌がラン藻を含む、請求項6に記載の方法。   7. The method of claim 6, wherein the bacteria comprises cyanobacteria. 前記ラン藻がSynechococcus属由来の種を含む、請求項16に記載の方法。   17. The method of claim 16, wherein the cyanobacteria comprises a species from the genus Synechococcus. 前記ラン藻がSynechococcus elongatusを含む、請求項16に記載の方法。   17. The method of claim 16, wherein the cyanobacteria comprises Synechococcus elongatus. 1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法であって、
1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産のための生合成経路を含むように操作された1つまたは複数の組換え微生物において前記1つまたは複数の不飽和脂質部分を生産する工程;
前記1つまたは複数の不飽和脂質部分を1つもしくは複数の遊離脂肪酸(FFA)および/または1つもしくは複数の脂肪酸アルキルエステル(FAAE)に化学的に変換する工程;ならびに
前記1つもしくは複数のFFAおよび/または前記1つもしくは複数のFAAEを還元する工程であって、前記還元により1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する、工程
を含む方法。
A method of producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties, comprising
Producing the one or more unsaturated lipid moieties in one or more recombinant microorganisms engineered to include a biosynthetic pathway for the production of one or more unsaturated lipid moieties;
Chemically converting the one or more unsaturated lipid moieties to one or more free fatty acids (FFAs) and / or one or more fatty acid alkyl esters (FAAEs); and said one or more than one Reducing the FFA and / or the one or more FAAEs, wherein the reduction produces one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes.
前記1つまたは複数の組換え微生物が、前記1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産のために1つまたは複数の炭素源を使用する、請求項19に記載の方法。   20. The method of claim 19, wherein the one or more recombinant microorganisms use one or more carbon sources for the production of the one or more unsaturated lipid moieties. 前記1つまたは複数の炭素源が糖、グリセロール、エタノール、有機酸、アルカン、および/または脂肪酸を含む、請求項20に記載の方法。   21. The method of claim 20, wherein the one or more carbon sources comprises sugars, glycerol, ethanol, organic acids, alkanes, and / or fatty acids. 前記1つまたは複数の炭素源が、アルカンおよび脂肪酸からなる群から選択される、請求項21に記載の方法。   22. The method of claim 21, wherein the one or more carbon sources are selected from the group consisting of alkanes and fatty acids. 前記1つまたは複数の組換え微生物がアルカンおよび/または脂肪酸に対して高い耐性を有する、請求項19〜22のいずれか一項に記載の方法。   23. The method according to any one of claims 19-22, wherein the one or more recombinant microorganisms have high resistance to alkanes and / or fatty acids. 前記1つまたは複数の組換え微生物が脂質を蓄積する、請求項19〜23のいずれか一項に記載の方法。   24. The method of any one of claims 19-23, wherein the one or more recombinant microorganisms accumulate lipids. 前記1つまたは複数の組換え微生物が1つまたは複数の細菌および/または真菌を含む、請求項19〜24のいずれか一項に記載の方法。   25. The method of any one of claims 19-24, wherein the one or more recombinant microorganisms comprise one or more bacteria and / or fungi. 前記1つまたは複数の真菌が含油性酵母である、請求項19〜25のいずれか一項に記載の方法。   26. The method of any one of claims 19-25, wherein the one or more fungi are oleaginous yeast. 前記含油性酵母がYarrowia属および/またはCandida属由来の種を含む、請求項26に記載の方法。   27. The method of claim 26, wherein the oleaginous yeast comprises species from the genus Yarrowia and / or Candida. 前記含油性酵母がYarrowia lipolyticaおよび/またはCandida viswanathii(Candida tropicalis)を含む、請求項26に記載の方法。   27. The method according to claim 26, wherein the oleaginous yeast comprises Yarrowia lipolytica and / or Candida viswanathii (Candida tropicalis). 前記1つまたは複数の組換え微生物が、1つもしくは複数のデサチュラーゼ、1つもしくは複数のアシルCoAオキシダーゼ、1つもしくは複数のアシルグリセロールリパーゼもしくはステロールエステルエステラーゼ、1つもしくは複数のフラボタンパク質ピリジンヌクレオチドシトクロムレダクターゼ、1つもしくは複数のエロンガーゼ、1つもしくは複数のチオエステラーゼ、1つもしくは複数のグリセロール−3−リン酸アシルトランスフェラーゼ、1つもしくは複数のリゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼ、1つもしくは複数のジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ、および/または1つもしくは複数の脂質結合タンパク質から選択される1つまたは複数の外因性生合成酵素を含む、請求項19〜28のいずれか一項に記載の方法。   The one or more recombinant microorganisms may comprise one or more desaturases, one or more acyl CoA oxidases, one or more acyl glycerol lipases or sterol ester esterases, one or more flavoprotein pyridine nucleotide cytochromes Reductase, one or more elongases, one or more thioesterases, one or more glycerol-3-phosphate acyltransferases, one or more lysophosphatidic acid acyltransferases, one or more diacylglycerol acylases 29. Any one of claims 19-28, comprising one or more exogenous biosynthetic enzymes selected from transferase and / or one or more lipid binding proteins. The method according to one paragraph or. 前記1つまたは複数のデサチュラーゼが、脂肪アシルCoAデサチュラーゼおよび脂肪アシルACPデサチュラーゼからなる群から選択される、請求項29に記載の方法。   30. The method of claim 29, wherein the one or more desaturases are selected from the group consisting of fatty acyl CoA desaturases and fatty acyl ACP desaturases. 前記1つまたは複数のフラボタンパク質ピリジンヌクレオチドシトクロムレダクターゼが、シトクロム−b5レダクターゼおよびNADPH依存性シトクロムP450レダクターゼからなる群から選択される、請求項29に記載の方法。   30. The method of claim 29, wherein the one or more flavoprotein pyridine nucleotide cytochrome reductase is selected from the group consisting of cytochrome b5 reductase and NADPH dependent cytochrome P450 reductase. 前記1つまたは複数のエロンガーゼが、ELO1、ELO2およびELO3、またはこれらの任意の組合せからなる群から選択される、請求項29に記載の方法。   30. The method of claim 29, wherein the one or more elongases are selected from the group consisting of ELO1, ELO2 and ELO3, or any combination thereof. 前記1つまたは複数のチオエステラーゼが、アシルACPチオエステラーゼおよびアシルCoAチオエステラーゼからなる群から選択される、請求項29に記載の方法。   30. The method of claim 29, wherein the one or more thioesterases are selected from the group consisting of acyl ACP thioesterases and acyl CoA thioesterases. 前記1つまたは複数のグリセロール−3−リン酸アシルトランスフェラーゼが、デュアルグリセロール−3−リン酸O−アシルトランスフェラーゼ/ジヒドロキシアセトンリン酸アシルトランスフェラーゼである、請求項29に記載の方法。   30. The method of claim 29, wherein the one or more glycerol-3-phosphate acyltransferase is dual glycerol-3-phosphate O-acyltransferase / dihydroxyacetone phosphate acyltransferase. 前記1つまたは複数のリゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼが、SLC1、ALE1およびLOA1、またはこれらの任意の組合せからなる群から選択される、請求項29に記載の方法。   30. The method of claim 29, wherein the one or more lysophosphatidic acid acyltransferases are selected from the group consisting of SLC1, ALE1 and LOA1, or any combination thereof. 前記1つまたは複数のジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼが、アシルCoA依存性アシルトランスフェラーゼおよびリン脂質:ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼからなる群から選択される、請求項29に記載の方法。   30. The method of claim 29, wherein the one or more diacylglycerol acyltransferases are selected from the group consisting of acyl CoA-dependent acyltransferases and phospholipids: diacylglycerol acyltransferases. 前記1つもしくは複数の脂質結合タンパク質がステロールキャリアタンパク質2(SCP2)である、請求項29に記載の方法。   30. The method of claim 29, wherein the one or more lipid binding proteins are sterol carrier protein 2 (SCP2). 前記1つまたは複数の外因性生合成酵素が、Saccharomyces、Yarrowia、Candida、Spodoptera、Helicoverpa、Ostrinia、Amyelois、Lobesia、Cydia、Grapholita、Lampronia、Sesamia、Plodia、Bombyx、Phoenix、Rattus、Arabidopsis、PlutellaおよびBicyclusからなる群から選択される属由来である、請求項29〜37のいずれか一項に記載の方法。   The one or more exogenous biosynthetic enzymes may be, for example, Saccharomyces, Yarrowia, Candida, Spodoptera, Helicoverpa, Ostrinia, Amyelois, Lobesia, Cydia, Grapholita, Lampronia, Sesamia, Plodia, Bombyx, Photenix, Rattus, Arabidopsis, and Bicluslut 38. The method according to any one of claims 29 to 37, which is from a genus selected from the group consisting of 前記1つまたは複数の外因性生合成酵素が、Saccharomyces cerevisiae、Yarrowia lipolytica、Candida albicans、Candida tropicalis/Candida viswanathii、Spodoptera littoralis、Spodoptera exigua、Helicoverpa zea、Helicoverpa armigera、Amyelois transitella、Lobesia botrana、Cydia pomonella、Lampronia capitella、Grapholita molesta、Ostrinia scapulalis、Ostrinia furnacalis、Ostrinia nubilalis、Ostrinia latipennis、Ostrinia ovalipennis、Plodia interpunctella、Sesamia inferens、Bombyx mori、Phoenix dactylifera、Rattus norvegicus、Arabidopsis thaliana、Plutella xylostellaおよびBicyclus anynanaからなる群から選択される種由来である、請求項29〜38のいずれか一項に記載の方法。   Said one or more exogenous biosynthetic enzymes are Saccharomyces cerevisiae, Yarrowia lipolytica, Candida albicans, Candida tropicalis / Candida viswanathii, Spodoptera littoralis, Hedocoverpa zea, Helicoverpa armifoli ate. capitella, Grapholita molesta, Ostrinia scapulalis, Ostrinia furnacalis, Ostrinia A species selected from the group consisting of the group consisting of nubilalis, Ostrinia latipennis, Ostrinia ovalipennis, Plodia interpunctella, Sesamia inferens, Bombyx mori, Phoenix dactylifera, Rattus norvegicus, Arabidopsis thaliana, Plutella xylostella and Bicyclus annana 38 Or the method described in one item. 前記1つまたは複数の組換え微生物が、1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産を巡って前記生合成経路と競合する経路における、1つまたは複数の内在性タンパク質を欠落させる、破壊する、突然変異する、および/またはその活性を低減するようにさらに操作されている、請求項19〜39のいずれか一項に記載の方法。   The one or more recombinant microorganisms lack, destroy, one or more endogenous proteins in a pathway that competes with the biosynthetic pathway for the production of one or more unsaturated lipid moieties. 40. A method according to any one of claims 19 to 39, which is further engineered to mutate and / or reduce its activity. 前記組換え微生物が、1つまたは複数の望ましくない脂肪酸伸長経路に関与している1つまたは複数の内在性タンパク質を欠落させる、破壊する、突然変異する、および/またはその活性を低減するように操作されている、請求項40に記載の方法。   Such that the recombinant microorganism lacks, destroys, mutates and / or reduces the activity of one or more endogenous proteins involved in one or more undesired fatty acid elongation pathways 41. The method of claim 40, wherein the method is being operated. 1つまたは複数の望ましくない脂肪酸伸長経路に関与している前記1つまたは複数の内在性タンパク質が、β−ケトアシル−CoAレダクターゼ、β−ヒドロキシアシル−CoAデヒドラターゼ、エノイル−CoAレダクターゼ、またはこれらの任意の組合せからなる群から選択される、請求項41に記載の方法。   The one or more endogenous proteins involved in one or more undesired fatty acid elongation pathways may be β-ketoacyl-CoA reductase, β-hydroxyacyl-CoA dehydratase, enoyl-CoA reductase, or any of these 42. The method of claim 41, wherein the method is selected from the group consisting of combinations of 前記組換え微生物が、1つまたは複数の脂肪体貯蔵および/またはリサイクリング経路に関与している1つまたは複数の内在性タンパク質を欠落させる、破壊する、突然変異する、および/またはその活性を低減するように操作されている、請求項40に記載の方法。   The recombinant microorganism lacks, destroys, mutates, and / or has the activity of one or more endogenous proteins involved in one or more fat body storage and / or recycling pathways 41. The method of claim 40, wherein the method is operated to reduce. 1つまたは複数の脂肪体貯蔵および/またはリサイクリング経路に関与している前記1つまたは複数の内在性タンパク質が、トリアシルグリセロールリパーゼ、リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼ、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ、アシルトランスフェラーゼ、ステリルエステルヒドロラーゼ、アシル−CoAシンテターゼ、またはこれらの任意の組合せからなる群から選択される、請求項43に記載の方法。   Said one or more endogenous proteins involved in one or more fat body storage and / or recycling pathways may be triacylglycerol lipases, lysophosphatidic acid acyltransferases, diacylglycerol acyltransferases, acyltransferases, sterilys. 44. The method of claim 43, wherein the method is selected from the group consisting of ester hydrolase, acyl-CoA synthetase, or any combination thereof. 前記組換え微生物が、1つまたは複数の脂肪酸分解経路に関与している1つまたは複数の内在性タンパク質を欠落させる、破壊する、突然変異する、および/またはその活性を低減するように操作されている、請求項40に記載の方法。   The recombinant microorganism is engineered to lack, destroy, mutate, and / or reduce the activity of one or more endogenous proteins involved in one or more fatty acid degradation pathways 41. The method of claim 40. 前記脂肪酸分解経路がベータ酸化経路である、請求項45に記載の方法。   46. The method of claim 45, wherein the fatty acid degradation pathway is a beta oxidation pathway. 前記1つまたは複数の内在性タンパク質が、アシル−CoAオキシダーゼ、多機能エノイルCoAヒドラターゼ−β−ヒドロキシアシル−CoAデヒドロゲナーゼ、β−ケトアシル−CoAチオラーゼ、またはこれらの任意の組合せからなる群から選択される、請求項46に記載の方法。   The one or more endogenous proteins are selected from the group consisting of acyl-CoA oxidase, multifunctional enoyl-CoA hydratase-β-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase, β-ketoacyl-CoA thiolase, or any combination thereof 47. The method of claim 46. 前記脂肪酸分解経路がオメガ酸化経路である、請求項45に記載の方法。   46. The method of claim 45, wherein the fatty acid degradation pathway is an omega oxidation pathway. 前記1つまたは複数の内在性タンパク質が、モノオキシゲナーゼ(CYP52)、脂肪アルコールオキシダーゼ、脂肪アルコールデヒドロゲナーゼ、アルコールデヒドロゲナーゼ、脂肪アルデヒドデヒドロゲナーゼ、またはこれらの任意の組合せからなる群から選択される、請求項48に記載の方法。   50. The method according to claim 48, wherein said one or more endogenous proteins are selected from the group consisting of monooxygenase (CYP 52), fatty alcohol oxidase, fatty alcohol dehydrogenase, alcohol dehydrogenase, fatty aldehyde dehydrogenase, or any combination thereof. Method described. 前記組換え微生物が、ペルオキシソーム生合成に関与している1つまたは複数の内在性タンパク質を欠落させる、破壊する、突然変異する、および/またはその活性を低減するように操作されている、請求項40に記載の方法。   Claim 50. The recombinant microorganism is engineered to lack, destroy, mutate, and / or reduce its activity in one or more endogenous proteins involved in peroxisomal biogenesis. 40. The method according to 40. ペルオキシソーム生合成に関与している前記1つまたは複数の内在性タンパク質が、PEX1、PEX2、PEX3、PEX4、PEX5、PEX6、PEX7、PEX8、PEX10、PEX11、PEX12、PEX13、PEX14、PEX15、PEX17、PEX18、PEX19、PEX21、PEX22、PEX25、PEX27、PEX28、PEX29、PEX30、PEX31、PEX32およびPEX34、またはこれらの任意の組合せからなる群から選択される、請求項50に記載の方法。   The one or more endogenous proteins involved in peroxisomal biogenesis are PEX1, PEX2, PEX3, PEX4, PEX5, PEX7, PEX8, PEX10, PEX11, PEX12, PEX12, PEX13, PEX14, PEX15, PEX17, PEX18 51. The method of claim 50, selected from the group consisting of PEX19, PEX21, PEX22, PEX25, PEX28, PEX28, PEX29, PEX30, PEX31, PEX32 and PEX34, or any combination thereof. 前記1つまたは複数の内在性タンパク質が、Saccharomyces、YarrowiaおよびCandidaからなる群から選択される属由来である、請求項40〜51のいずれか一項に記載の方法。   52. The method of any one of claims 40-51, wherein the one or more endogenous proteins are from a genus selected from the group consisting of Saccharomyces, Yarrowia and Candida. 前記1つまたは複数の内在性タンパク質が、Saccharomyces cerevisiae、Yarrowia lipolytica、Candida albicansおよびCandida tropicalis/Candida viswanathiiからなる群から選択される種由来である、請求項40〜52のいずれか一項に記載の方法。   53. The any one of claims 40-52, wherein said one or more endogenous proteins are from a species selected from the group consisting of Saccharomyces cerevisiae, Yarrowia lipolytica, Candida albicans and Candida tropicalis / Candida viswanathii. Method. 前記1つまたは複数の組換え微生物が、補酵素の細胞内レベルを増加するようにさらに操作されている、請求項19〜53のいずれか一項に記載の方法。   54. The method of any of claims 19-53, wherein the one or more recombinant microorganisms are further engineered to increase intracellular levels of coenzyme. 前記補酵素がNADHおよび/またはNADPHである、請求項54に記載の方法。   55. The method of claim 54, wherein the coenzyme is NADH and / or NADPH. 前記1つまたは複数の組換え微生物が、グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼ、6−ホスホグルコノラクトナーゼ、6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼ、トランスアルドラーゼ、トランスケトラーゼ、リボース−5−リン酸ケトールイソメラーゼ、D−リブロース−5−リン酸3−エピメラーゼ、NADP+依存性イソクエン酸デヒドロゲナーゼ、NAD+またはNADP+依存性リンゴ酸デヒドロゲナーゼ、アルコールデヒドロゲナーゼ、アルデヒドデヒドロゲナーゼ、トランスヒドロゲナーゼ、またはこれらの任意の組合せからなる群から選択される1つまたは複数の内在性または外因性タンパク質を発現するようにさらに操作されている請求項54または請求項55に記載の方法。   The one or more recombinant microorganisms are glucose-6-phosphate dehydrogenase, 6-phosphogluconolactonase, 6-phosphogluconate dehydrogenase, transaldolase, transketolase, ribose-5-phosphate ketolisomerase, Selected from the group consisting of D-ribulose-5-phosphate 3-epimerase, NADP + dependent isocitrate dehydrogenase, NAD + or NADP + dependent malate dehydrogenase, alcohol dehydrogenase, aldehyde dehydrogenase, transhydrogenase or any combination thereof 56. The method of claim 54 or 55, further manipulated to express one or more endogenous or exogenous proteins. 1つまたは複数の内在性または外因性タンパク質の前記発現が補助基質の補充と連結している、請求項56に記載の方法。   57. The method of claim 56, wherein the expression of one or more endogenous or exogenous protein is linked to complementation of a co-substrate. 前記1つまたは複数の組換え微生物が、グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼ、6−ホスホグルコノラクトナーゼ、6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼ、トランスアルドラーゼ、トランスケトラーゼ、リボース−5−リン酸ケトールイソメラーゼ、D−リブロース−5−リン酸3−エピメラーゼ、またはこれらの任意の組合せからなる群から選択される1つまたは複数の内在性タンパク質を欠落させる、破壊する、突然変異する、および/またはその活性を低減するようにさらに操作されている、請求項54または請求項55に記載の方法。   The one or more recombinant microorganisms are glucose-6-phosphate dehydrogenase, 6-phosphogluconolactonase, 6-phosphogluconate dehydrogenase, transaldolase, transketolase, ribose-5-phosphate ketolisomerase, D-ribulose-5-phosphate 3-epimerase, or any combination thereof, lacks, destroys, mutates, and / or their activity of one or more endogenous proteins 56. The method of claim 54 or 55, further operating to reduce. 前記1つまたは複数の不飽和脂質部分が、(Z)−3−ヘキセン酸、(Z)−3−ノネン酸、(Z)−5−デセン酸、(E)−5−デセン酸、(Z)−7−ドデセン酸、(E)−8−ドデセン酸、(Z)−8−ドデセン酸、(Z)−9−ドデセン酸、(E,E)−8,10−ドデカジエン酸、(7E,9Z)−ドデカジエン酸、(Z)−9−テトラデセン酸、(Z)−11−テトラデセン酸、(E)−11−テトラデセン酸、(Z)−7−ヘキサデセン酸、(Z)−9−ヘキサデセン酸、(Z)−11−ヘキサデセン酸、(Z,Z)−11,13−ヘキサデカジエン酸、(11Z,13E)−ヘキサデカジエン酸、(9Z,11E)−ヘキサデカジエン酸、(Z)−11−オクタデセン酸、(Z)−13−オクタデセン酸、(Z,Z,Z,Z,Z)−3,6,9,12,15−トリコサペンタエン酸、またはこれらの任意の組合せから選択される、請求項1〜58のいずれか一項に記載の方法。   The one or more unsaturated lipid moieties include (Z) -3-hexenoic acid, (Z) -3-nonenoic acid, (Z) -5-decenoic acid, (E) -5-decenoic acid, (Z) ) -7-dodecenoic acid, (E) -8-dodecenoic acid, (Z) -8-dodecenoic acid, (Z) -9-dodecenoic acid, (E, E) -8,10-dodecadienoic acid, (7E, 9Z) -dodecadienoic acid, (Z) -9-tetradecenoic acid, (Z) -11-tetradecenoic acid, (E) -11-tetradecenoic acid, (Z) -7-hexadecenoic acid, (Z) -9-hexadecenoic acid (Z) -11-hexadecenoic acid, (Z, Z) -11, 13-hexadecadienoic acid, (11 Z, 13 E) -hexadecadienoic acid, (9 Z, 11 E) -hexadecadienoic acid, (Z) −1 1-octadecenoic acid, (Z) 13-octadecenoic acid, (Z, Z, Z, Z Z) -3,6,9,12,15- Trichoderma Sa penta-enoic acid, or any combinations thereof, The method according to any one of claims 1-58. 前記1つまたは複数の不飽和脂質部分が、(Z)−9−テトラデセン酸(Z9−14:COOH)、(E)−11−テトラデセン酸(E11−14:COOH)、(Z)−11−テトラデセン酸(Z11−14:COOH)、(Z)−9−ヘキサデセン酸(Z9−16:COOH)、(Z)−11−ヘキサデセン酸(Z11−16:COOH)、(Z)−13−オクタデセン酸(Z13−18:COOH)および(Z)−11−オクタデセン酸(Z11−18:COOH)からなる群から選択される、請求項1〜58のいずれか一項に記載の方法。   The one or more unsaturated lipid moieties may be (Z) -9-tetradecenoic acid (Z9-14: COOH), (E) -11-tetradecenoic acid (E11-14: COOH), (Z) -11-. Tetradecenoic acid (Z11-14: COOH), (Z) -9-hexadecenoic acid (Z9-16: COOH), (Z) -11-hexadecenoic acid (Z11-16: COOH), (Z) -13-octadecenoic acid 59. The method of any one of claims 1-58, wherein the method is selected from the group consisting of (Z13-18: COOH) and (Z) -11-octadecenoic acid (Z11-18: COOH). 前記1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドが、1つまたは複数の昆虫フェロモン、香料、風味および/またはポリマー中間体を含む、請求項1〜60のいずれか一項に記載の方法。   61. Any one of the preceding claims, wherein said one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes comprise one or more insect pheromone, a fragrance, a flavor and / or a polymer intermediate. The method described in. 前記1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドが、1つまたは複数の昆虫フェロモンを含む、請求項61に記載の方法。   62. The method of claim 61, wherein the one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes comprises one or more insect pheromone. 不飽和脂質部分の生産のために請求項19〜62のいずれか一項に記載の方法において使用される組換え微生物。   63. A recombinant microorganism used in the method of any one of claims 19 to 62 for the production of unsaturated lipid moieties. 請求項63に記載の組換え微生物を作製する方法。   64. A method of producing the recombinant microorganism of claim 63. 前記1つもしくは複数の不飽和脂質部分を1つもしくは複数のFFAおよび/または1つもしくは複数のFAAEに化学的に変換する工程が、
前記1つまたは複数の不飽和脂質部分を単離する工程、
任意選択により、特定の鎖長を有する1つまたは複数の不飽和脂質部分を濃縮する工程、および
前記1つもしくは複数の不飽和脂質部分を処理する工程であって、脂肪酸誘導体を生産する、工程
をさらに含む、請求項2〜62のいずれか一項に記載の方法。
Chemically converting the one or more unsaturated lipid moieties to one or more FFAs and / or one or more FAAEs;
Isolating the one or more unsaturated lipid moieties,
Optionally, concentrating one or more unsaturated lipid moieties having a specific chain length, and treating said one or more unsaturated lipid moieties to produce a fatty acid derivative 63. The method of any one of claims 2-62, further comprising
前記1つまたは複数の不飽和脂質部分を処理する工程が、前記1つまたは複数の不飽和脂質部分の1つまたは複数のFFAへの鹸化を含む、請求項65に記載の方法。   66. The method of claim 65, wherein treating the one or more unsaturated lipid moieties comprises saponifying the one or more unsaturated lipid moieties to one or more FFAs. 前記1つまたは複数の不飽和脂質部分を処理する工程が、前記1つまたは複数の不飽和脂質部分の1つまたは複数のFAAEへのエステル化を含む、請求項65に記載の方法。   66. The method of claim 65, wherein treating the one or more unsaturated lipid moieties comprises esterification of the one or more unsaturated lipid moieties to one or more FAAEs. 特定の鎖長を有する1つまたは複数の不飽和脂質部分を濃縮する任意選択による工程が分離方法を含む、請求項65に記載の方法。   66. The method of claim 65, wherein the optional step of concentrating one or more unsaturated lipid moieties having a particular chain length comprises a separation method. 前記分離方法が蒸留、クロマトグラフィーおよび/または蒸留を含む、請求項68に記載の方法。   69. The method of claim 68, wherein the separation method comprises distillation, chromatography and / or distillation. 前記1つもしくは複数の不飽和脂質部分、前記1つもしくは複数のFFAおよび/または前記1つまたは複数のFAAEを1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドに還元する工程が、前記1つもしくは複数の不飽和脂質部分、前記1つもしくは複数のFFAおよび/または前記1つもしくは複数のFAAEを1つもしくは複数の化学量論的還元剤に接触させる工程を含む、請求項1〜69のいずれか一項に記載の方法。   Reducing the one or more unsaturated lipid moieties, the one or more FFAs and / or the one or more FAAEs to one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes Contacting the one or more unsaturated lipid moieties, the one or more FFAs and / or the one or more FAAEs with one or more stoichiometric reducing agents. 72. The method according to any one of Items 1 to 69. 前記1つまたは複数の化学量論的還元剤が、水素化ビス(2−メトキシエトキシ)アルミニウムナトリウムVitride(Red−Al、Vitride、SMEAH)および/または水素化ジイソブチルアルミニウム(DIBAL)を含む、請求項70に記載の方法。   Said one or more stoichiometric reducing agents comprise sodium bis (2-methoxyethoxy) aluminum hydride Vitride (Red-Al, Vitride, SMEAH) and / or hydrogenated diisobutylaluminum (DIBAL). Method according to 70. 前記1つもしくは複数の不飽和脂質部分、前記1つもしくは複数のFFAおよび/または前記1つもしくは複数のFAAEを還元する工程が、前記還元剤を改変するためのバルキーな環状窒素ルイス塩基を含む、請求項70または請求項71に記載の方法。   The step of reducing the one or more unsaturated lipid moieties, the one or more FFAs and / or the one or more FAAEs includes a bulky cyclic nitrogen Lewis base to modify the reducing agent 72. The method of claim 70 or 71. 前記バルキーな環状窒素ルイス塩基が、1つまたは複数の脂肪アルデヒドの生産のための前記還元工程の選択性を与える、請求項72に記載の方法。   73. The method of claim 72, wherein the bulky cyclic nitrogen Lewis base provides the selectivity of the reduction step for the production of one or more fatty aldehydes. 前記1つもしくは複数の不飽和脂質部分、前記1つもしくは複数のFFAおよび/または前記1つもしくは複数のFAAEを1つまたは複数の脂肪アルコールに還元する工程が、前記1つもしくは複数の不飽和脂質部分、前記1つもしくは複数のFFAおよび/または前記1つもしくは複数のFAMEを1つまたは複数の遷移金属触媒に接触させる工程を含む、請求項1〜69のいずれか一項に記載の方法。   The step of reducing the one or more unsaturated lipid moieties, the one or more FFAs and / or the one or more FAAEs to one or more fatty alcohols is one or more unsaturated ones. 70. A method according to any one of the preceding claims, comprising contacting a lipid moiety, said one or more FFAs and / or said one or more FAMEs with one or more transition metal catalysts. . 前記1つまたは複数の遷移金属触媒が1つまたは複数の第VIII族触媒を含む、請求項74に記載の方法。   75. The method of claim 74, wherein the one or more transition metal catalysts comprise one or more Group VIII catalysts. 生産された前記脂肪アルコールが酸化工程により脂肪アルデヒドにさらに酸化される、請求項1〜70または73〜75のいずれか一項に記載の方法。   76. The method according to any one of claims 1-70 or 73-75, wherein the fatty alcohol produced is further oxidized to a fatty aldehyde by an oxidation step. 前記酸化工程が1つまたは複数の部分的酸化方法を含む、請求項76に記載の方法。   77. The method of claim 76, wherein the oxidation step comprises one or more partial oxidation methods. 前記1つまたは複数の部分的酸化方法がNaOCI/TEMPOを含む、請求項77に記載の方法。   78. The method of claim 77, wherein the one or more partial oxidation methods comprise NaOCI / TEMPO. 前記酸化工程が銅触媒好気性酸化を含む、請求項76に記載の方法。   77. The method of claim 76, wherein the oxidation step comprises copper catalyzed aerobic oxidation. 前記1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドが、分離手順によりさらに濃縮される、請求項1〜79のいずれか一項に記載の方法。   80. A method according to any one of the preceding claims, wherein the one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes are further concentrated by a separation procedure. 請求項1〜80のいずれか一項に記載の方法により生産される組成物。   81. A composition produced by the method of any one of claims 1-80. 前記1つまたは複数のデサチュラーゼが、配列番号3〜24からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む、請求項29に記載の方法。   30. The method of claim 29, wherein the one or more desaturases comprise a nucleotide sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 3-24. 前記1つまたは複数のデサチュラーゼが、配列番号1、2、25〜38からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項29に記載の方法。   30. The method of claim 29, wherein the one or more desaturases comprise an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 1, 2, 25-38. 前記1つまたは複数のアシルCoAオキシダーゼが表3aから選択される、請求項29に記載の方法。   30. The method of claim 29, wherein the one or more acyl CoA oxidases are selected from Table 3a. 前記1つまたは複数のアシルグリセロールリパーゼまたはステロールエステルエステラーゼが表3bから選択される、請求項29に記載の方法。   30. The method of claim 29, wherein the one or more acyl glycerol lipase or sterol ester esterase is selected from Table 3b. 前記アシルトランスフェラーゼが、Y.lipolytica YALI0C00209g、Y.lipolytica YALI0E18964g、Y.lipolytica YALI0F19514g、Y.lipolytica YALI0C14014g、Y.lipolytica YALI0E16797g、Y.lipolytica YALI0E32769g、およびY.lipolytica YALI0D07986g、S.cerevisiae YBL011w、S.cerevisiae YDL052c、S.cerevisiae YOR175C、S.cerevisiae YPR139C、S.cerevisiae YNR008w、およびS.cerevisiae YOR245c、ならびにCandida I503_02577、Candida CTRG_02630、Candida CaO19.250、Candida CaO19.7881、Candida CTRG_02437、Candida CaO19.1881、Candida CaO19.9437、Candida CTRG_01687、Candida CaO19.1043、Candida CaO19.8645、Candida CTRG_04750、Candida CaO19.13439、Candida CTRG_04390、Candida CaO19.6941、Candida CaO19.14203、およびCandida CTRG_06209からなる群から選択される、請求項44に記載の方法。   The said acyltransferase is Y.. lipolytica YALI0 C00209 g, Y. lipolytica YALI 0 E 18964 g, Y. lipolytica YALI 0 F 19514 g, Y. lipolytica YALI 0 C 14014 g, Y. lipolytica YALI 0 E 16 797 g, Y. lipolytica YALI 0 E 327 69 g, and Y. lipolytica YALI 0 D 0 79 86 g, S. S. cerevisiae YBL011 w, S.I. S. cerevisiae YDL052 c, S.I. S. cerevisiae YOR 175 C, S.I. S. cerevisiae YPR139C, S.I. S. cerevisiae YNR 008 w, and S. S. cerevisiae YOR245c, as well as Candida I 503_ 025 77, Candida CTRG_ 02630, Candida CaO 19. 250, Candida Ca O 19. 7881, Candida CT RG _ 02 437, Candida Ca O 19. 1881, Candida Ca O 19 9. 437, Candida CT RG 01 068, Candida Ca O 19 ci. Selected from the group consisting of CaO19.13439, Candida CTRG_04390, Candida CaO19.6941, Candida CaO19.14203, and Candida CTRG_06209 45. The method of claim 44, wherein: 前記アシルCoAオキシダーゼが、Y.lipolytica POX1(YALI0E32835g)、Y.lipolytica POX2(YALI0F10857g)、Y.lipolytica POX3(YALI0D24750g)、Y.lipolytica POX4(YALI0E27654g)、Y.lipolytica POX5(YALI0C23859g)、Y.lipolytica POX6(YALI0E06567g);S.cerevisiae POX1(YGL205W);Candida POX2(CaO19.1655、CaO19.9224、CTRG_02374、M18259)、Candida POX4(CaO19.1652、CaO19.9221、CTRG_02377、M12160)、およびCandida POX5(CaO19.5723、CaO19.13146、CTRG_02721、M12161)からなる群から選択される、請求項47に記載の方法。   Said acyl-CoA oxidase is Y.1. lipolytica POX1 (YALI0E32835 g), Y.1. lipolytica POX2 (YALI0F10857g), Y.1. lipolytica POX3 (YALI0D24750 g), Y.1. lipolytica POX 4 (YALI0E27654 g), Y.1. lipolytica POX5 (YALI0 C23859 g), Y.1. lipolytica POX 6 (YALI0E06567 g); S. cerevisiae POX1 (YGL205W); Candida POX2 (CaO 19.1655, CaO 19.9224, CTRG_02374, M18259), Candida POX4 (CaO 19.1652, CaO 19.9221, CTRG_02377, M12160), and Candida POX5 (CaO 19.5723, CaO19.13, 146) 48. The method of claim 47, wherein the method is selected from the group consisting of CTRG 02721, M12161). 前記1つまたは複数の脂肪アルコールを1つまたは複数の対応する脂肪酢酸エステルに化学的に変換する工程をさらに含む、請求項19に記載の方法。   20. The method of claim 19, further comprising chemically converting the one or more fatty alcohols to one or more corresponding fatty acetate esters. 前記1つまたは複数の脂肪アルコールを1つまたは複数の対応する脂肪酢酸エステルに化学的に変換する工程が、前記1つまたは複数の脂肪アルコールを無水酢酸に接触させる工程を含む、請求項88に記載の方法。   89. The process of chemically converting the one or more fatty alcohols to one or more corresponding fatty acetate esters comprises contacting the one or more fatty alcohols with acetic anhydride. Method described. 前記1つまたは複数の脂肪酢酸エステルが分離手順によりさらに濃縮される、請求項88または89に記載の方法。   90. The method of claim 88 or 89, wherein the one or more fatty acetate esters are further concentrated by a separation procedure. 前記FAAEが脂肪酸メチルエステル(FAME)を含む、請求項1〜80または82〜90のいずれか一項に記載の方法。   91. The method of any one of claims 1-80 or 82-90, wherein said FAAE comprises fatty acid methyl ester (FAME). 1つまたは複数の不飽和脂質部分から1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する方法であって、
1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産のために、配列番号1、2、32、34、36〜38からなる群から選択される脂肪アシルデサチュラーゼに対して95%の配列同一性を有する脂肪アシルデサチュラーゼをコードする少なくとも1つの核酸分子を含むように操作されたYarrowia lipolytica微生物において前記1つまたは複数の不飽和脂質部分を生産する工程、
前記1つまたは複数の不飽和脂質部分を1つまたは複数の脂肪酸アルキルエステル(FAAE)に化学的に変換する工程;ならびに
前記1つまたは複数のFAAEを還元する工程であって、前記還元により1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドを生産する、工程
を含む方法。
A method of producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes from one or more unsaturated lipid moieties, comprising
Fat with 95% sequence identity to a fatty acyl desaturase selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, 32, 32, 34, 36-38 for the production of one or more unsaturated lipid moieties Producing said one or more unsaturated lipid moieties in a Yarrowia lipolytica microorganism engineered to contain at least one nucleic acid molecule encoding an acyl desaturase,
Chemically converting the one or more unsaturated lipid moieties to one or more fatty acid alkyl esters (FAAEs); and reducing the one or more FAAEs by the reduction 1 A method comprising the step of producing one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes.
前記1つまたは複数の不飽和脂質部分を生産する工程が、
配列番号1、2、32、34、36〜38からなる群から選択される脂肪アシルデサチュラーゼに対して95%の配列同一性を有する脂肪アシルデサチュラーゼをコードする少なくとも1つの核酸分子をYarrowia lipolytica微生物に導入するまたは発現させること;および
前記1つまたは複数の不飽和脂質部分の生産に適した炭素源を提供する供給原料を含有する培養培地において、操作された前記Yarrowia lipolytica微生物を培養すること
をさらに含む、請求項92に記載の方法。
Producing the one or more unsaturated lipid moieties,
At least one nucleic acid molecule encoding a fatty acyl desaturase having 95% sequence identity to a fatty acyl desaturase selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, 32, 32, 34, 36-38 to Yarrowia lipolytica microorganisms Furthermore, cultivating the engineered Yarrowia lipolytica microorganism in a culture medium comprising introducing or expressing; and a feedstock providing a carbon source suitable for the production of said one or more unsaturated lipid moieties. 93. The method of claim 92, comprising.
前記Yarrowia lipolytica微生物が、脂質動員において機能する、および/または前記1つもしくは複数の不飽和脂質部分の生産を巡って生合成経路と競合する経路における反応を触媒する、1つまたは複数の内在性酵素の欠落、破壊、突然変異、および/またはその活性の低減を含む、請求項92に記載の方法。   One or more endogenous that the Yarrowia lipolytica microorganism functions in lipid mobilization and / or catalyzes a reaction in a pathway that competes with the biosynthetic pathway for the production of the one or more unsaturated lipid moieties 93. The method of claim 92, comprising the loss, destruction, mutation, and / or reduction of the activity of the enzyme. 前記Yarrowia lipolytica微生物が、
(i)YALI0E32835g(POX1)、YALI0F10857g(POX2)、YALI0D24750g(POX3)、YALI0E27654g(POX4)、YALI0C23859g(POX5)、YALI0E06567g(POX6)からなる群から選択される1つまたは複数のアシルCoAオキシダーゼ;
(ii)YALI0F09603g(FADH)、YALI0D25630g(ADH1)、YALI0E17787g(ADH2)、YALI0A16379g(ADH3)、YALI0E15818g(ADH4)、YALI0D02167g(ADH5)、YALI0A15147g(ADH6)、YALI0E07766g(ADH7)からなる群から選択される1つまたは複数の(脂肪)アルコールデヒドロゲナーゼ;
(iii)(脂肪)アルコールオキシダーゼYALI0B14014g(FAO1);
(iv)脂肪アシルCoAシンセターゼ/脂肪酸輸送体YALI0E16016g(FAT1);および
(v)細胞内トリアシルグリセロールリパーゼYALI0D17534g(TGL3)
から選択される1つまたは複数の内在性酵素の欠落、破壊、突然変異、および/またはその活性の低減を含む、請求項92に記載の方法。
The said Yarrowia lipolytica microorganism is
(I) one or a plurality of acyl-coenzymes selected from the group consisting of YALI0E32835 g (POX1), YALI0F10857 g (POX2), YALI0D24750 g (POX3), YALI0E27654g (POX4), YALI0C23859g (POX5), YALI0E06567g (POX6);
(Ii) YALI0F09603g (FADH), YALI0D25630g (ADH1), YALI0E17787g (ADH2), YALI0A16379g (ADH3), YALI0E15818g (ADH4), YALI0D02167g (ADH5), YALI0A15147g (ADH07) One or more (fatty) alcohol dehydrogenases;
(Iii) (Fat) alcohol oxidase YALI 0 B 14014 g (FAO 1);
(Iv) fatty acyl CoA synthetase / fatty acid transporter YALI0E16016 g (FAT1); and (v) intracellular triacylglycerol lipase YALI0D 17534 g (TGL3)
93. The method of claim 92, comprising loss, disruption, mutation, and / or reduction of the activity of one or more endogenous enzymes selected from.
1つまたは複数の内在性アシルトランスフェラーゼ遺伝子が、表3cから選択される異種アシルトランスフェラーゼ遺伝子の1つまたは複数のバリアントで置き換えられている、請求項92に記載の方法。   93. The method of claim 92, wherein one or more endogenous acyltransferase genes are replaced with one or more variants of heterologous acyltransferase genes selected from Table 3c. 前記1つまたは複数の不飽和脂質部分が、(Z)−3−ヘキセン酸、(Z)−3−ノネン酸、(Z)−5−デセン酸、(E)−5−デセン酸、(Z)−7−ドデセン酸、(E)−8−ドデセン酸、(Z)−8−ドデセン酸、(Z)−9−ドデセン酸、(E,E)−8,10−ドデカジエン酸、(7E,9Z)−ドデカジエン酸、(Z)−9−テトラデセン酸、(Z)−11−テトラデセン酸、(E)−11−テトラデセン酸、(Z)−7−ヘキサデセン酸、(Z)−9−ヘキサデセン酸、(Z)−11−ヘキサデセン酸、(Z,Z)−11,13−ヘキサデカジエン酸、(11Z,13E)−ヘキサデカジエン酸、(9Z,11E)−ヘキサデカジエン酸、(Z)−11−オクタデセン酸、(Z)−13−オクタデセン酸、(Z,Z,Z,Z,Z)−3,6,9,12,15−トリコサペンタエン酸、またはこれらの任意の組合せからなる群から選択される、請求項92に記載の方法。   The one or more unsaturated lipid moieties include (Z) -3-hexenoic acid, (Z) -3-nonenoic acid, (Z) -5-decenoic acid, (E) -5-decenoic acid, (Z) ) -7-dodecenoic acid, (E) -8-dodecenoic acid, (Z) -8-dodecenoic acid, (Z) -9-dodecenoic acid, (E, E) -8,10-dodecadienoic acid, (7E, 9Z) -dodecadienoic acid, (Z) -9-tetradecenoic acid, (Z) -11-tetradecenoic acid, (E) -11-tetradecenoic acid, (Z) -7-hexadecenoic acid, (Z) -9-hexadecenoic acid (Z) -11-hexadecenoic acid, (Z, Z) -11, 13-hexadecadienoic acid, (11 Z, 13 E) -hexadecadienoic acid, (9 Z, 11 E) -hexadecadienoic acid, (Z) −1 1-octadecenoic acid, (Z) 13-octadecenoic acid, (Z, Z, Z, Z Z) -3,6,9,12,15- Trichoderma Sa penta-enoic acid, or is selected from the group consisting of any combination, method of claim 92. 前記1つまたは複数の不飽和脂質部分を1つまたは複数のFAAEに化学的に変換する工程が、
前記1つまたは複数の不飽和脂質部分を単離する工程;
任意選択により特定の鎖長を有する1つまたは複数の不飽和脂質部分を濃縮する工程;ならびに
前記1つまたは複数の不飽和脂質部分を1つまたは複数のFAAEにエステル化するおよび/またはエステル交換する工程
をさらに含む、請求項92に記載の方法。
Chemically converting the one or more unsaturated lipid moieties to one or more FAAE,
Isolating the one or more unsaturated lipid moieties;
Optionally enriching one or more unsaturated lipid moieties having a particular chain length; and esterifying and / or transesterification said one or more unsaturated lipid moieties to one or more FAAEs 93. The method of claim 92, further comprising the step of
特定の鎖長を有する1つまたは複数の不飽和脂質部分を濃縮する前記任意選択の工程が分離方法を含む、請求項98に記載の方法。   99. The method of claim 98, wherein the optional step of concentrating one or more unsaturated lipid moieties having a particular chain length comprises a separation method. 前記分離方法が蒸留、クロマトグラフィーおよび/または蒸留を含む、請求項99に記載の方法。   100. The method of claim 99, wherein the separation method comprises distillation, chromatography and / or distillation. 前記1つまたは複数のFAAEを1つもしくは複数の脂肪アルコールおよび/または1つもしくは複数の脂肪アルデヒドに還元する工程が、前記1つまたは複数のFAAEを1つまたは複数の化学量論的還元剤に接触させる工程を含む、請求項92に記載の方法。   The step of reducing said one or more FAAEs to one or more fatty alcohols and / or one or more fatty aldehydes comprises one or more stoichiometric reducing agents of said one or more FAAEs 93. The method of claim 92, comprising contacting with. 前記1つもしくは複数の化学量論的還元剤が、水素化ビス(2−メトキシエトキシ)アルミニウムナトリウムVitride(Red−Al、Vitride、SMEAH)および/または水素化ジイソブチルアルミニウム(DIBAL)を含む、請求項101に記載の方法。   Said one or more stoichiometric reductants comprise sodium bis (2-methoxyethoxy) aluminum hydride Vitride (Red-Al, Vitride, SMEAH) and / or diisobutylaluminum hydride (DIBAL). The method described in 101. 前記1つまたは複数の脂肪アルコールを1つまたは複数の対応する脂肪アルデヒドに酸化する工程をさらに含む、請求項92に記載の方法。   93. The method of claim 92, further comprising the step of oxidizing the one or more fatty alcohols to one or more corresponding fatty aldehydes. 酸化の工程が前記1つまたは複数の脂肪アルコールをNaOCI/TEMPOに接触させる工程を含む、請求項103に記載の方法。   104. The method of claim 103, wherein oxidizing comprises contacting the one or more fatty alcohols with NaOCI / TEMPO. 前記1つまたは複数の脂肪アルコールを1つまたは複数の対応する脂肪酢酸エステルに化学的に変換する工程をさらに含む、請求項92に記載の方法。   93. The method of claim 92, further comprising chemically converting the one or more fatty alcohols to one or more corresponding fatty acetate esters. 前記1つまたは複数の脂肪アルコールを1つまたは複数の対応する脂肪酢酸エステルに化学的に変換する工程が、前記1つまたは複数の脂肪アルコールを無水酢酸に接触させる工程を含む、請求項105に記載の方法。   106. The process of chemically converting the one or more fatty alcohols to one or more corresponding fatty acetate esters comprises contacting the one or more fatty alcohols with acetic anhydride. Method described. 前記1つもしくは複数の脂肪アルコールを1つもしくは複数の対応する脂肪アルデヒドに酸化する工程;および/または
前記1つもしくは複数の脂肪アルコールを1つもしくは複数の対応する脂肪酢酸エステルに化学的に変換する工程;
をさらに含み、
前記1つもしくは複数の脂肪アルコール、1つもしくは複数の脂肪アルデヒドおよび/または1つもしくは複数の脂肪酢酸エステルが分離手順によりさらに濃縮される、請求項92に記載の方法。
Oxidizing the one or more fatty alcohols to one or more corresponding fatty aldehydes; and / or chemically converting the one or more fatty alcohols to one or more corresponding fatty acetate esters The step of
Further include
93. The method of claim 92, wherein the one or more fatty alcohols, one or more fatty aldehydes and / or one or more fatty acetate esters are further concentrated by a separation procedure.
前記1つまたは複数のFAAEが1つまたは複数の脂肪酸メチルエステル(FAME)を含む、請求項92に記載の方法。   93. The method of claim 92, wherein the one or more FAAEs comprise one or more fatty acid methyl esters (FAMEs). 前記脂肪アシルデサチュラーゼが、配列番号40、41、42および43からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む脂肪アシルデサチュラーゼを含まない、請求項92に記載の方法。   93. The method of claim 92, wherein said fatty acyl desaturase does not comprise a fatty acyl desaturase comprising an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 40, 41, 42 and 43. 前記脂肪アシルデサチュラーゼが、Amyelois transitella、Spodoptera littoralis、Agrotis segetum、またはTrichoplusia ni由来デサチュラーゼから選択される脂肪アシルデサチュラーゼを含まない、請求項92に記載の方法。   93. The method of claim 92, wherein the fatty acyl desaturase does not comprise a fatty acyl desaturase selected from Amyelois transitella, Spodoptera littoralis, Agrotis segetum, or a desaturase from Trichoplusia ni. 前記Yarrowia lipolytica微生物がMATA ura3−302::SUC2 Δpox1 Δpox2 Δpox3 Δpox4 Δpox5 Δpox6 Δfadh Δadh1 Δadh2 Δadh3 Δadh4 Δadh5 Δadh6 Δadh7 Δfao1である、請求項92に記載の方法。   The Yarrowia lipolytica microorganism is a MATA ura3-302 :: SUC2 Δpox1 Δpox2 Δpox3 Δpox4 Δpox5 Δpox 6 Δfadh Δadh1 Δadh2 Δadh3 Δadh4 Δadh5 Δadh5 Δadh6 Δadh7 Δadh7 請求項92または請求項107に記載の方法により生産される組成物。
A composition produced by the method of claim 92 or claim 107.
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